Marcel Roberfroid 教授 比利時(shí)布魯塞爾羅文天主教大學(xué)
膳食的主要作用是提供足夠的營(yíng)養成分以滿(mǎn)足機體新陳代謝的需要,同時(shí)給我們以滿(mǎn)足感和健康。但是最新的生物科學(xué)發(fā)現支持這樣一個(gè)假設,那就是除營(yíng)養外,膳食還能調節人體的各種機能。
今天我們處在一個(gè)營(yíng)養學(xué)新領(lǐng)域的起跑線(xiàn)上。實(shí)際上,至少是在西方國家,營(yíng)養學(xué)的觀(guān)念正在從過(guò)去強調生存,滿(mǎn)足飽腹感,沒(méi)有副作用,轉變?yōu)樽⒅乩檬称穪?lái)促進(jìn)和保持健康,并降低發(fā)病的危險。考慮到醫療費用的增加,預期壽命的不斷延長(cháng)以及老年群體對改善其預期壽命質(zhì)量的要求,這些新觀(guān)念就顯得尤其重要了。
日本處于領(lǐng)先地位
在日本,對功能食品的研究始于八十年代初期,當時(shí)文部省資助了與《食品功能的系統分析及其發(fā)展》有關(guān)的86個(gè)專(zhuān)題研究。八十年代后期和九十年代初期,由文部省出資開(kāi)展了《食品功能的生理調節作用的分析》和《功能食品及其分子設計的分析》兩個(gè)項目的研究。然后在九一年初日本厚生省制訂了《特殊保健用食品(FOSHU)的標示規定》的法規。這些食品在營(yíng)養改善法中被列為四類(lèi)“特殊膳食用食品”之一,即用來(lái)改善人體健康,并允許顯示其特殊健康效應。
美國緊隨其后
在美國,1990年頒布營(yíng)養標示和教育法(NLEA),在1994年完全實(shí)施。此法律允許經(jīng)FDA科學(xué)證實(shí)食品中含有的成分與某類(lèi)疾病有關(guān)的食品可以標示健康申明。至1998年春,共有十一種食品或配料已得到FDA批準。
歐洲正在行動(dòng)
歐盟承認,為了改善歐洲食品和飲料業(yè)的競爭力,必須使歐洲對食品成分調節機體功能,維持和改善健康,降低主要疾病的發(fā)病率的研究處于國際前沿。最近,這些新觀(guān)念已開(kāi)始在消費者中間流行。雖然,實(shí)際上仍有許多人對營(yíng)養本身知之甚少;然而,消費者對功能性食品及其與健康的關(guān)系的認識正在迅速提高。最后,食品科學(xué)和工藝的發(fā)展為食品工業(yè)提供了更多的技術(shù)來(lái)控制和改良食品的物理結構和化學(xué)成分,且功能食品的增值和市場(chǎng)潛力正在逐步展現。
以功能為驅動(dòng)
迄今為止無(wú)論是在日本還是美國,與新的營(yíng)養觀(guān)念相適應的途徑大多是 “以食品為驅動(dòng)”,它們可能受當地的、傳統的或文化的特點(diǎn)的影響比較大。而基于科學(xué)的“以功能為驅動(dòng)”更為普遍,亦比較優(yōu)越,因為功能及其調節作用是非常普遍的。功能食品科學(xué)是營(yíng)養學(xué)的一門(mén)新專(zhuān)業(yè),其目的是鼓勵根據功能為驅動(dòng)的原則進(jìn)行功能食品的研究與開(kāi)發(fā)。
功能食品
功能食品的定義是:一種食品,如果所含成分(可以是營(yíng)養素或不是)可以通過(guò)特定方式對機體的一種或幾種功能具有明顯影響;或如果除傳統的營(yíng)養效應外還有生理或心理上的效應。
功能食品成分可以是具有特殊生理作用的必需宏量營(yíng)養素(如,抗性淀粉或?-3脂肪酸),也可以是一種攝入量超過(guò)每日推薦量的必需微量營(yíng)養素,還可以是一種具有一定營(yíng)養價(jià)值卻沒(méi)有被列為必需的(如,一些低聚糖),甚至是不具有營(yíng)養價(jià)值的(如,活的微生物或植物化學(xué)成分)食品成分。
功能食品的開(kāi)發(fā)
可以用以下五種不同的方法來(lái)生產(chǎn)功能食品:
1. 除去一種已知對消費者有害的成分(如,致過(guò)敏性蛋白質(zhì))。
2. 為了達到某種可產(chǎn)生預期效應的濃度而增加食品中某種天然成分的濃度;如,強化某種微量營(yíng)養素以達到高于每日推薦的攝入量,但符合預防疾病的膳食指南,或增加某種非營(yíng)養素成分的濃度以產(chǎn)生有益效應。
3. 加入多數食品中一般情況下不存在的,但已證實(shí)可產(chǎn)生有益效應的成分;如,非維生素抗氧化劑或益生元果糖。
4. 用已證明具有有益效應的某種成分(如,菊粉)替代某種成分(通常是宏 量營(yíng)養素);該成分的攝入一般是過(guò)量的,并會(huì )產(chǎn)生有害效應(如,脂肪)。
5. 改善有益食品成分的生物利用度。這些有益效應的顯示需要采用嚴格的科學(xué)方法。這屬于功能食品科學(xué)。
功能食品科學(xué)
功能食品的正面效應既可以是保持健康,也可以是降低疾病的危險性。功能食品研究和開(kāi)發(fā)的初始步驟是確定該食品對健康的特殊或潛在的益處,證明其所含一種或幾種成分與機體(基因組的,細胞的,生化或生理的)機能的相互作用。這一步屬于基礎研究。在此基礎上可通過(guò)相應的模型來(lái)確定其功能效應。功能食品開(kāi)發(fā)的實(shí)驗部分的結論往往導致一個(gè)關(guān)于功能效應與人體健康相關(guān)性的新假說(shuō),這個(gè)假說(shuō)需要經(jīng)過(guò)由精心選擇的志愿者參加并嚴格設計的營(yíng)養研究來(lái)驗證。
這些效應的證明也必須包括安全性評價(jià),它是功能食品開(kāi)發(fā)的先決條件。
但是在任何情況下,功能食品都應是膳食的一個(gè)組成部分,否則即使它有益于健康,其價(jià)值也是有限的。這是G.Pascal教授的觀(guān)點(diǎn),他在第一屆東西方功能食品會(huì )議的發(fā)言中明確指出:“功能食品必須是食品,它們不是藥丸或膠囊,而是公認為有利于健康的膳食成分或食物結構的組成部分。討論功能膳食或適宜營(yíng)養可能比功能食品更為恰當。”
功能食品的設計與開(kāi)發(fā)是個(gè)關(guān)鍵課題,也是一個(gè)科學(xué)性挑戰,它的成功依賴(lài)于以下幾個(gè)方面:
1. 與功能有關(guān)的基本科學(xué)知識,而這些功能是:
對食品成分的調節作用是敏感的;對保持健康是關(guān)鍵的;及改變時(shí)會(huì )引起疾病危險性的變化。
2. 利用這些知識來(lái)建立與關(guān)鍵功能有關(guān)的標記物
3. 新一代的由假說(shuō)驅動(dòng)的人群干預試驗:包括應用這些有效的相關(guān)標記物;以便建立有效的和安全的攝入量。
4. 建立用于人體研究的先進(jìn)技術(shù),這些技術(shù)應對人體危害最小,并能大規模應用。
功能食品科學(xué)最有希望的標靶是:
1. 胃腸道功能,包括,與平衡大腸微生物群有關(guān)的功能;由胃腸道的內分泌所介導的功能;依靠其免疫活動(dòng)、控制營(yíng)養素(尤其是礦物質(zhì)離子)的生物利用度、控制轉運時(shí)間和粘膜運動(dòng),以及調節上皮細胞增殖的功能。
2. 氧化還原和抗氧化系統。這需要均衡地、足夠地攝入有抗氧化作用的維生素前體以及非維生素成分 (如,多酚和其他來(lái)源于植物的天然抗氧化物)。氧化還原活動(dòng)和抗氧化物的保護作用對每個(gè)細胞及組織來(lái)說(shuō)都是重要的。如果發(fā)生失衡,將會(huì )發(fā)生各種各樣的病理變化。雖然,關(guān)于膳食抗氧化物作用的機制已具有證據充分的假說(shuō);然而,除去作為新鮮水果、蔬菜的一部分被食用外,如何證明這些抗氧化物的有益效應是最大的困難。
3. 宏量營(yíng)養素(碳水化合物、氨基酸、脂肪酸)的代謝,特別是通過(guò)胰島素/胰高血糖素的平衡來(lái)調節激素,或胃腸道多肽的生成,從而降低與X綜合征以及與心血管有關(guān)疾病的危險性。在這個(gè)營(yíng)養學(xué)的范疇中,對營(yíng)養素攝入與基因表達調節之間相互影響的研究是最先進(jìn)的。這些相互影響的例子是葡萄糖或某些多不飽和脂肪酸的直接作用,更多為間接影響,如,果糖可減少肝臟脂肪生成。
4. 胎兒和嬰兒的生長(cháng)發(fā)育受母親和嬰兒膳食的影響。例如,懷孕婦女膳食中葉酸的重要性和多不飽和脂肪酸對早期大腦發(fā)育的作用。
5. 外源性物質(zhì)的代謝以及膳食(多為非營(yíng)養成分,如,芥子油苷)對它的調節。這些調節可能與對由食物及環(huán)境中存在的化學(xué)污染物引起的毒性和致癌性的控制有重要作用。
6. 情緒,行為/認識和體力活動(dòng)。關(guān)于某些食品成分對這些功能的作用,已提出了許多問(wèn)題,但是營(yíng)養學(xué)與藥理學(xué)之間一直不容易劃清界限。而且研究這些效應的方法常使人感到缺乏衡量標準和定量數據,不能適應進(jìn)行有意義統計學(xué)分析的需要。能夠解決這些問(wèn)題的新的有希望的方法可望在不久的將來(lái)出現。
向公眾進(jìn)行傳播
功能食品研究與開(kāi)發(fā)過(guò)程中所產(chǎn)生的科學(xué)資料將作為健康聲明的依據,這些聲明是傳播給消費者的主要信息。根據Clydesdale的論述:健康聲明應明確指出膳食中的某些食品成分與某種疾病或健康狀況的相關(guān)性(如,降低疾病的危險性或減輕不良的生理或心理狀況)。這些申明既可涉及功能(或生理學(xué))效應,亦可涉及降低疾病危險性的作用。
功能(或生理學(xué))效應是指食品成分與特殊基因組的、生化的、細胞的或生理功能之間的有益的作用結果,但不直接涉及任何保健作用或降低疾病的危險性。例如:新陳代謝的再平衡(如,體液自穩系統)、免疫功能的增強(免疫刺激)、氧化牽累的減輕(抗氧化)、化學(xué)毒性反應的保護(如化學(xué)因素所致脂肪變性)、大腸微生物叢平衡的恢復及穩定(如,菊粉果糖對雙歧桿菌的選擇性刺激)、營(yíng)養素生物利用度的改善(如,牛奶中低聚多糖和不能消化的低聚糖對礦物質(zhì)的作用)。這種對功能聲明的研究已經(jīng)并會(huì )在將來(lái)繼續產(chǎn)生新的營(yíng)養學(xué)概念。比如,益生元食品,共生原食品,結腸食品和雙歧因子。
疾病危險性的降低是指通過(guò)食用一種特殊食品或幾種特殊食品成分或配料的混合物使疾病危險性降低。例如,降低:心血管病、感染(腸道感染)、動(dòng)脈粥樣硬化、肝病、腹瀉、便秘、骨質(zhì)疏松以及X綜合征伴發(fā)的疾病(非胰島素依賴(lài)型糖尿病、肥胖等)的危險性。雖然,只是證明這些疾病發(fā)病危險性的降低,但這種健康效應的證明是非常困難的,需要長(cháng)期的試驗,而且最后的結果難以預測。
盡管對抗氧化維生素防治肺癌的效應已進(jìn)行了長(cháng)期研究,但其結果與當初期望的相反。這再次增強了對嚴格的科學(xué)方法的需求,這種方法應以合理的假說(shuō)為基礎,而此假說(shuō)亦應受到能夠合理解釋預期效應的機理的支持。
無(wú)論是功能效應還是降低疾病危險性,在人體上證明這種效應必須通過(guò)營(yíng)養學(xué)研究,而這種研究應不同于目前臨床藥物的開(kāi)發(fā)研究采用的規程和評價(jià)標準。多數情況下?tīng)I養研究的目標人群,是健康人。試驗中給予經(jīng)過(guò)改變的通常膳食,目的是為了能夠表明健康狀態(tài)的參數(標記物)的顯著(zhù)性變化(統計學(xué)上的,以及生物學(xué)上的)。多數情況下這些參數/標記物還有待發(fā)現和驗證。
聲明的批準過(guò)程
如果功能食品科學(xué)的基本目的是以更好的膳食來(lái)幫助改善、維持和增強消費者的健康,那么消費者就有權要求得到有關(guān)這些聲明的價(jià)值及支持這些聲明的科學(xué)數據。衛生機構有責任制定批準這些聲明的過(guò)程。
在歐洲,這需要通過(guò)一個(gè)多學(xué)科的專(zhuān)家委員會(huì )來(lái)對申請的材料進(jìn)行評審。該委員會(huì )應當有目的的與食品企業(yè)的科學(xué)家進(jìn)行建設性的和不對外的對話(huà)。
結論
功能食品的發(fā)展提供了一個(gè)獨特的有助于改善食品質(zhì)量和幫助消費者選擇有保健作用食品的機會(huì )。但是,只有采用能得出有力的和具有顯著(zhù)性意義的科學(xué)方法得到充分可靠的數據,才能保證這個(gè)營(yíng)養學(xué)的新學(xué)科的成功。這對食品工業(yè)顯然是個(gè)挑戰。但在成為一個(gè)經(jīng)濟上的挑戰之前,它是而且必須是一個(gè)科學(xué)上的挑戰。它也是對衛生管理機構的挑戰,因為他們需要發(fā)現新的規則,并制定新的程序。只有在所有有關(guān)的參加者(如,基礎研究科學(xué)家、營(yíng)養學(xué)家、企業(yè)科學(xué)家和管理機構)開(kāi)展積極對話(huà)才能成功。
對所有這些參加者的最主要挑戰是向消費者保證這些新食品不僅是一個(gè)獲利的機會(huì ),而且真正能使他們更好地保持健康。它對營(yíng)養學(xué)家也是一個(gè)挑戰,即把基礎生物科學(xué)的大部分新知識用來(lái)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)為適宜營(yíng)養制定新的指南。
(王林譯自The World of Ingredients, March-April 1998)