对药食两用生物资源研发的创新思路探讨_张炳文 (1)

文章编号:1000-9973(2006)04-0009-06

对药食两用生物资源研发的创新思路探讨

张炳文1,郝征红2,王建军1,宋永生1

(1.济南大学食品科学与营养系,山东济南　250002;2.山东省农业管理干部学院,山东济南　250100)

摘要:简要介绍了药食两用生物资源及其含有的功能性成分,对药食两用生物资源的研发思路进行了的探讨,旨在引起业界对我国丰富的药食两用生物资源开发研究的关注,同时也为药食两用生物资源的研究提供了某些理论依据。

关键词:药食两用生物资源;研究;开发;创新中图分类号:TS201.1 文献标识码:A

Study on creative way of research and exploitation

in edible biologic medicines

ZH A NG Bing -wen 1

,H AO Zheng -hong 2

,WA NG Jian -jun 1

,

SO NG Yo ng -sheng

1

(1.Department of Food Science and nutrition ,Ji 'nan U niversity ,Jinan 250002,China ;

2.Shandong Ag riculture Administators 'C ollege ,Ji 'nan 250100,China )

Abstract :Edible biologic m edicines and its composition of functio nality w as intro duced ,and crea -tive w ay of research and exploitation in edible bio logic medicines w as studied .The aim is to cause the co nce rn o f industry o n the research and exploitation in Edible bio logy medicines ,and provide some theoretical bases fo r study o n edible biolog ic medicines .Key words :Edible biolo gic medicines ;research ;exploita tion ;creative w ay

进入21世纪之后,国际上许多领域的专家预测,人类社会科技发展的第四次浪潮将是被称为H T (Health Technology )业的健康产业。随着经济的发展、生活水平的提高,青少年肥胖、早熟,中老年人患高血压、高血脂、高血糖等“富贵病”的人群不断扩大,以至于出现食品在给人们提供丰富营养的同时,人们吃药也越来越多,制药产业也越来越发达的奇怪现象。“药补不如食补”理论的实践成

果,既可以避免药物在人体内的有害残留,又可避免因过多地服用药物给人们生活带来的

经济负担。

[1]

近年来食品界的跨国公司纷纷在功能性食品领域展开相关研究与开发。在第四届国际食品科学技术交流会上,来自30多个国家的200多名食品科技界、企业界人士就食品科学与生命科学、环境科学、营养学、卫生学等学科相结合的问题进行了广泛的探讨。我

收稿日期:2005-12-20

作者简介:张炳文(1970-),男,副教授,硕士,主要从事功能性食品与生物活性物质的研究与开发。

第4期2006年4月

中国调味品

CHINA C ONDIMENT

N o .4

A pr .2006

国自2000年每年都召开一次关于功能性(保健)食品的交流研讨会,探讨食物功能特性和功能因子的分离提取,报告新技术、新产品等。

我国生物资源极其丰富,有待研究、开发利用的动植物资源广泛,特别是药食两用生物资源的利用在“H T 产业”大发展的今天前景广阔。药食两用生物资源利用属于中国传统食疗科学、现代营养科学与现代食品科学交叉学科的应用性基础研究。由中国传统食疗学、现代营养学与现代食品科学技术有机结合而产生的“中国食疗营养保健科学技术学”将是21世纪的一门新兴的边缘性学科。

1　药食两用生物资源的界定

1.1　根据《中华人民共和国食品卫生法(试行)》第八条规定的按照传统,既是食品又是药品的物品名单如下:

第一批“既是食品又是药品”名单:八角、茴香、刀豆、姜(生姜、干姜)、枣(大枣、酸枣、黑枣)、山药、山楂、小茴香、木瓜、龙眼肉(桂圆)、白扁豆、百合、花椒、芡实、赤小豆、佛手、青果、杏仁(甜、苦)、昆布、桃仁、莲子、桑椹、菊苣、淡豆豉、黑芝麻、胡椒、蜂蜜、榧子、薏苡仁、枸杞子。乌梢蛇、蝮蛇、酸枣仁、牡蛎、栀子、甘草、代代花、罗汉果、肉桂、决明子、莱菔子、陈皮、砂仁、乌梅、肉豆蔻、白芷、菊花、藿香、沙棘、郁李仁、青果、薄荷、丁香、高良姜、白果、香橼、火麻仁、桔红、茯苓、香薷、薤白、红花、紫苏。

第二批“既是食品又是药品”名单:麦芽、黄芥子、鲜白茅根、荷叶、桑叶、鸡内金、马齿苋、鲜芦根。

第三批“既是食品又是药品”名单:蒲公英、益智、淡竹叶、胖大海、金银花、余甘子、葛根、鱼腥草。

1.2　根据中华人民共和国卫生部发布的《

健食品管理办法》的规定,可用于保健食品的物品名单(按笔画顺序排列)如下:

人参、人参叶、人参果、三七、土茯苓,大蓟、女贞子、山茱萸、川牛膝、川贝母、川芎、马鹿胎、马鹿茸、马鹿骨、丹参、五加皮、五味子,升麻、天门冬、天麻、太子参、巴戟天、木香、木贼、牛蒡子、牛蒡根、车前子、车前草、北沙参、平贝母、玄参、生地黄、生何首乌、白芨、白术、白芍、白豆蔻、石决明、石斛(需提供可使用证明)、地骨皮、当归、竹茹、红花、红景天、西洋参、吴茱萸、怀牛膝、杜仲、杜仲叶、沙苑子、牡丹皮、芦荟、苍术、补骨脂、诃子、赤芍、远志、麦门冬、龟甲、佩兰、侧柏叶、制大黄、制何首乌、刺五加、刺玫果、泽兰、泽泻、玫瑰花、玫瑰茄、知母、罗布麻、苦丁茶、金荞麦、金樱子、青皮、厚朴、厚朴花、姜黄、枳壳、枳实、柏子仁、珍珠、绞股蓝、胡芦巴、茜草、荜茇、韭菜子、首乌藤、香附、骨碎补、党参、桑白皮、桑枝、浙贝母、益母草、积雪草、淫羊藿、菟丝子、野菊花、银杏叶、黄芪、湖北贝母、番泻叶、蛤蚧、越橘、槐实、蒲黄、蒺藜、蜂胶、酸角、墨旱莲、熟大黄、熟地黄、鳖甲。

2　功能食品的保健功能和功效成分

2.1　保健食品的保健功能

表1　中华人民共和国卫生部发布的

保健食品的保健功能

序号保健功能序号

保健功能

1免疫调节13调节血压2抗疲劳14调节血糖3调节血脂15减肥

4延缓衰老16促进生长发育5抑制肿瘤17促进乳分泌6耐缺氧18促进排铅7改善胃肠功能19清咽8

改善记忆20美容

9改善睡眠21改善贫血10改善骨质疏松22抗突变11改善视力23抗辐射

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总第326期

中国调味品

根据中华人民共和国卫生部发布的保健食品管理办法,已批准的保健功能共有24项(具体见表1)。

2.2　保健食品的功效成分

根据对保健食品中的功效成分的研究发现,目前大约有29种(类)功效成分已明确功能机理,见表2。

表2　保健食品的功效成分

序号功效成份序号功效成份

1多肽、二肽、氨基酸、牛磺酸16肌酸

2南瓜戊糖、粘多糖、虫草多

糖、灵芝多糖、枸杞多糖、香

菇多糖等

17虫草酸

3不饱和脂肪酸:如D A H、

EPA、DPA、亚麻酸、亚油酸

等

18胆酸

4大豆磷脂、卵磷脂、脑磷脂19葵烯酸

5膳食纤维20吩嗪酮

6甲壳素、几丁聚糖21硫酸软骨素7黄酮、异黄酮、芦丁22花青素

8总皂甙、西洋参皂甙、人参皂

甙、绞股兰皂甙等

23大蒜素

9萜内酯、银杏内酯等24丹参甲素

10茶多酚25腺苷

11大黄酚26褪黑素

12谷甾醇27藻蓝蛋白

13角鲨烯28肉碱

14蚁酸29洛代它丁

15甘草酸

2.3　以黄酮类成分为例简介其功能性

天然黄酮类化合物是植物体多酚类的内信号分子及中间体或代谢物,包括黄酮(f la-vone)、异黄酮(iso f lavone)黄酮醇(f lavonol)异黄酮醇(iso f lavonon)、黄烷酮(f lavanoe)、异黄烷酮(isof lavanone)、查耳酮(chalcone)等,广泛存在于药食两用生物资源中。现代药理研究表明,该类化学物质在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用如下。

2.3.1　银杏叶总黄酮

银杏科银杏属植物银杏(Gink go bi loba L.)又名公孙树,现已知银杏含有35种黄酮类化合物,其中双黄酮类6种,黄酮苷17种。国内外相继开发了天宝宁、百路达、银可络、银杏叶片、Tanakan、Ginkgogink、G raton、Duophan等药品及银杏叶片速溶茶、银杏饮料等多种产品。

功能性作用主要有:抗心肌缺血作用;抗凝作用;镇痛作用;降血糖作用;抗炎作用;对脑损伤后修复作用;降血脂作用;抗缺氧和迟缓衰老作用;抑制气管平滑肌收缩作用等。2.3.2　葛根素

异黄酮类化合物是葛根的主要成分之一,其中葛根素是其特殊成分之一,为4′-OH异黄酮-8-C-葡萄糖甙,此外还有黄豆甙及黄豆甙元。

功能性作用主要有:抗心肌梗塞和心律失常作用;降血糖作用;对增强记忆的影响等。

2.3.3　大豆异黄酮

大豆异黄酮主要包括以糖苷结合形式存在的染料木苷、黄豆苷和大豆黄素。其游离形式主要有染料木黄酮、黄豆苷原等。

功能性作用主要有:抗癌作用;抗妇女更年期综合症;护肝作用;抑制骨质丢失作用;降血脂作用;抑制心脏纤维化作用;调节肝脏氮代谢的作用等。

2.3.4　黄芪总黄酮

豆科植物蒙古黄芪的化学成分主要为黄芪多糖、皂苷类、黄酮类等,内蒙黄芪含多种黄酮苷元:如山奈酚、槲皮素、异鼠李素等。

功能性作用主要有:抗癌作用;对心肌缺血保护作用;对内分泌系统的免疫作用;抗氧化、延缓衰老作用等。

另外,淫羊藿总黄酮具有抗心律失常作用、对内分泌系统的免疫作用、抑制破骨细胞等作用。甘草黄酮具有对胃溃疡抑制作用、抗氧化作用等。

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第4期 专论与综述　对药食两用生物资源研发的创新思路探讨

3　药食两用生物资源开发思路与方法

3.1　药食两用生物资源是功能性食品研发的资源宝库

国际上对环境和健康日益关注,回归自然、崇尚绿色、健康饮食成为新的消费潮流,功能性食品(健康食品、保健食品)在世界各国已成为一个新的热点。现阶段全世界在这方面所热衷研究的课题包括抗衰老食品、抗肿瘤食品、防痴呆食品、糖尿病患者专用食品、心血管病患者专用食品等。人们都希望通过高品质的健康食品,增进机体免疫力、减少疾病的产生和发展,以达到减少医疗费用支出的目的。而这一切的实现必将依赖于生命科学与食品科技对药食两用生物资源的研究开发。

功能性食品的出现,标志着作为食品中的关键组分开始从重点要求大量的传统营养素开始转向重点要求微量的生物活性成分(或活性物质)。功能性食品中真正起生理作用的成分,称为生物活性成分,富含这些成分的物质则称为功能性食品基料或药食两用生物资源。在药食两用生物资源中普遍存在本文所列举的保健食品的各类功效成分。所以说药食两用生物资源是功能性食品研发的资源宝库,我们在研究开发功能食品的时候,首先要考虑的就是利用我国丰富的药食两用生物资源。

3.2　药食两用生物资源的研究开发要充分利用我国得天独厚的中医食疗理论

中医素有“食药同源”、“药补不如食补”的说法。中医认为:机体衰弱失健或疾病的发生发展,都意味着阴阳失调,而表现为机体平衡功能失调所反映出来的各种病理状态。而食物有它本身的“性能”,即“食性”、“食气”、“食味”等,和药物性能一样,也包括气、味、升浮沉降、补泻等内容,因而具有平衡阴阳的功效。据历代中医药文献统计,常用的近百种食物具有补益养生作用,计有聪耳、明目、生发、增力、善走、益智、安神、健肤、美容、轻身、固齿、强筋、壮阳、助孕、益寿等20余类。[2]

我国现存最早的中医理论经典《黄帝内经》一书中,就提出了食养的概念和原则,并开列出保健食品的方剂,到了唐代,食疗发展很快,唐代大医学家孙思邈在《千金要方》首列《食治》专篇记载,其中可供食疗的食物有二百余种。此后食疗专著大增,如《医食心鉴》、《食物本草》、《养生食鉴》、《食性本草》、《食经》、《随息居食谱》等专著。在研究具有中国特色的功能食品时,可查找上述著作,从中得到启迪。这些著作中的食疗方剂,许多都是经过大量人群验证的、毒副作用低、效果比较确切,研制成功的可能性大。从20世纪90年代以来,东南亚、日本、韩国以及我国的台湾、香港等地区对中医食疗的研究应该说非常深入,应该引起我们大陆地区有关人士的思考。

食疗是中医药的宝贵遗产之一,我们应努力加以发掘,研究开发具有中国特色的功能食品。近几年有不少具有中国特色的功能食品的研究和开发获得成功,进入国际市场。

3.3　药食两用生物资源的利用更需要现代生命科学理论与技术做支撑

在充分利用中医食疗理论的同时,我们也要清醒的看到,由于中医有关食疗的资料比较分散,又往往仅仅局限于实践经验,缺乏现代科学实验分析和论证。加之中医食疗是在中医理论指导下研究“健身养生”、“防病”、“治病”,与现代生命科学存在较大差距,也限制了它的发展。

生命科学是目前世界上发展最快的一门大学科,它包括医学、微生物学、营养学、药学、遗传学、生物学等许多领域,每天均有大

12总第326期 中国调味品

量的最新成果问世,这些不断问世的成果是我们进行功能食品研究取之不尽的源泉。因此,在对药食两用生物资源的研发中要经常关注生命科学的研究动向,运用生命科学的研究成果来设计功能食品。

以我国的“中医食疗”为基础,我们可以在研究、借鉴发达国家“功能食品”研究理论的同时,发挥现代多学科综合研究之优势,发展有中国特色的功能食品。如使用现代科学实验手段,研究“食养”、“食疗”的理论,既要用现代科学理论、术语阐明有关“食疗”配方的功能及其作用原理,又要允许运用中医药理论和临床资料阐明“食疗”机理,努力提高药食两用生物资源研究开发的水平。

另外我们应该依据生理学、生物化学、营养学及中医药学等多种学科的基本理论,建立一系列为国内外所公认的,反应灵敏的抗衰老、抗疲劳、增强免疫、抗肿瘤、增强记忆、降血脂等功能评价体系;发展功能因子的提取分离的新技术、新设备;研究功能因子的作用机理。以此开发新产品,使其能够更迅速地进入国际市场。

3.4　药食两用生物资源在中国烹饪中的应用领域广泛

中国烹饪对于美学的追求,不仅仅是为了色、香、味、形、器的艺术享受,还蕴含着更深层次的追求,这就是饮食养生的目的,即“养”。“味养结合”一直是我国历来对饮食问题提出的崇高目标和理性要求。“味养结合”也是中国烹饪的原则。

中医历来主张食饮有节、五味调和、阴阳平衡、祛邪扶正,在祖国医药文献中就有“谷肉果菜,食养尽之”之说。关于食品的生理调节功能,如春秋战国时期的《山海经》:“攘木之实,食之使人多力;橱木之实,食之使人不忘。挂,食之善走;获,服之不夭。”这里的“善走”、“不夭”、“不忘”、“多力”,换用现代术语,表明食物有延年益寿、增强记忆、提高耐力及抗疲强身之功效。

中国烹饪在世界占有相当的地位,如何在烹饪中创新利用药食两用生物资源,将是极具潜力的市场。应当指出的是,在中国烹饪中利用药食两用生物资源,不是简单的药膳产品开发,它应是在现代烹饪科学技术的基础上,结合现代营养科学、食品科学技术等进行综合与创新,而建立的一种新型功能食品开发思路。

3.5　应建立、扩大药食两用资源库

3.5.1　扩大药食两用资源范围

随着科学技术的进步,除了卫生部正式公布的药食两用资源外,许多食物资源或新资源逐渐被人们所关注,如冬虫夏草、鹿茸、海马、哈蚧、全蝎、蜂王浆、蜂蛹、蚕蛹等传统中药滋补资源;螺旋藻、绞股兰、花粉、红景天、月见草油、鲨鱼软骨、蚂蚁、蚯蚓、昆虫等新资源;南瓜、豆粕、麸皮、蛇肉、海参、茶叶、醋、食用菌等日常食用的食品资源;富含DHA、EPA、角鲨烯、褪黑素、甲壳素、多肽、多聚糖、大豆磷脂、花青素等有效成分的生物资源;以及富含乳酸杆菌、嗜酸乳酸杆菌、双歧杆菌、嗜热链球菌等发酵乳制品。

拿食用菌来看,近年来的许多研究发现,香菇多糖、金针菇多糖、银耳多糖、木耳多糖、冬虫夏草多糖、灵芝多糖等食用菌多糖物质能明显提高人体的免疫力,具有抗癌的作用。目前我国野生和种植的食用菌约有600多种,其中20多个品种已人工培养成功。利用食用菌来开发有关的功能食品,其前途是非常广阔的。

所以扩大药食两用生物资源的范围目前应该引起有关部门与人士的关注。

3.5.2　建立药食两用资源数据库

目前虽然有对药食两用资源中抗氧化与抗菌资源筛选的研究工作[3～4],但是对药食

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第4期 专论与综述　对药食两用生物资源研发的创新思路探讨

两用资源相关系统化的研究还相当分散与缺乏,如资源的分布、生物性状、生物特性、传统的中医性味功效与实践验方、现代营养功能成分的分析分离纯化技术、保健机理与毒性研究成果等等。

要充分开发药食两用资源,必须建立有详细的药食两用资源数据库。目前我们正积极组织中医药、食品科学、营养科学、生物学等领域的科技力量,在相关部门的支持下,进行对相关研究成果与经典中医验方等汇总整理工作,以及利用现代科学技术筛选抗自由基、抗衰老、抗“三高”等药食两用生物资源。

3.6　高新加工技术在药食两用生物资源开发中的应用

在药食两用生物资源开发中,既要充分利用经典的中医食疗学与现代生命科学理论做支撑,又要密切关注食品工业出现的高新技术,如超微粉碎技术、超高压灭菌技术、膜分离技术、微胶囊技术、辐照技术、微波技术、冷冻干燥技术以及食品生物技术等被列为国际性食品加工的高新技术。

3.6.1　细微粉碎技术[5]

超微粉碎技术在药食两用生物资源的应用是加工技术的一种新尝试。由于颗粒的微细化导致表面积和孔隙率的增加,使超微粉体具有独特的物理化学性能,如良好的分散性、吸附性、溶解性、化学活性、生物活性等,微细化的物料具有很强的表面吸附力和亲和力,具有很好的固香性、分散性和溶解性,特别容易消化吸收。此外超微粉碎可以使有些物料加工过程或工艺产生革命性的变化,如许多可食动植物都可用超微粉碎技术加工成超微粉,甚至动植物的不可食部分也可通过超微化而被人体吸收。

幅员辽阔的我国有不少药食两用富有营养的植物茎杆和果实难以被人直接食用和消化,可食性低。提高可食性和生物利用度是各种药食两用资源深加工技术的目的所在。传统的加工方法又难于使其充分发挥效用或加工成的产品口感差,通过超粉碎等深加工,才能满足人们的食用习惯和消化要求。该技术的应用扩大了人类的食品源,使得有营养但因无法消化的植物变成高档的营养性保健食品,利用超微粉碎技术对植物的花、茎、叶、果都可进行粉碎,开发出具有广阔市场前景的系列超微产品。

作为一种新型的资源加工方法,在发达国家超微粉碎技术的应用领域已相当广泛,许多天然资源加工方法的改进或创新并不少见,日本、美国市售的果味凉茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉等等都是应用超微粉碎技术加工而成的,以及我们利用此技术对食用菌、豆渣、茶叶等资源的开发均获得良好的效果。超微粉碎技术对于传统工艺、配方的改进,新产品的开发必将带来巨大的推动力。3.6.2　功能(活性)成分提取、分离、纯化技术

目前欧美、日本等国只认可所谓的第三代功能食品,即确知具有该项功能因子的结构和含量。所以功能(活性)成分提取、分离、纯化技术在药食两用生物资源的应用应该是极具潜力的,如膜分离技术、层析技术、色谱分离技术等。

4　结束语

自古以来,药食两用生物资源作为药膳食疗的原料,发挥了充饥、治病、保健康的重要作用,积累了丰富的实践经验,再加上利用现代科学理论、技术方法来阐述这些生物资源中的营养与药效成分、反应机理,这一切均有助于我们深度开发利用这些独特的资源。开发利用药食两用生物资源的研究是一个多学科交叉的综合性研究课题,它涉及到食品科学、营养学、医学、中医学、中(下转第8页)

任人的惩罚打击力度,要改善、健全市场管理和食品生产许可证、成品市场准入制度管理。借鉴国外相关制度,尽快形成适合我国国情的不安全食品的强制返回制度并付诸实施。为提高对市场的监管力度,应在社区广泛提倡建立规范化的超市,降低个体摊点的数量和在人们日常生活中的重要性,保证群众购买和食用放心食品。

4.5　增强保护意识

专业人士应该多编写一些有关食品安全方面的书籍,通过具体真实的例子向广大人民群众宣传劣质食品的危害性以及鉴别食品质量的方法。改革开放至今我国已经相继颁布了《食品卫生法》、《质量法》、《价格法》、《消费者权益保护法》等一系列与消费者权益密切相关的法律法规,消费者应具有自我保护意识,在自身权益受到侵害后应据理力争,学会用法律武器来保护自己。

5　结语

食品是一种比较特殊的商品,它与每一个人都是息息相关的,食品安全性直接关系到人们的身体健康。食品安全性应贯穿于从加工原料到消费者食用的整个过程,这中间的每一个环节都必须将危害因素降到最低,哪一个环节没有控制好都会造成危害因素。因此,我们应正视我国食品安全的现状,认真分析产生食品安全问题的原因,建立现代的食品安全控制体系,包括标准体系、检测体系、法规体系、监管体系等。我们相信,在政府各部门的重视下,经过努力和辛勤工作,一定能开创出食品安全新局面,让广大人民群众时时刻刻都能吃上放心安全的食品。

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[6]Antle,J.M,Efficient Food Safety Reg ulation

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(上接第14页)药学、微生物学、卫生学、药理学、毒理学、免疫学、生物学等多门学科。我们开发利用药食两用生物资源时,既要科学合理、技术先进,又要具有中华民族的特点特色,是不能不遵循上述的原则和要求的。

专家预言:药食两用生物资源将在21世纪的食品工业特别是功能性食品工业中扮演重要的角色。

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