以科技賦能營養 以健康引領產業
發布時間:2023年12月30日
以科技賦能營養 以健康引領產業
第三屆營養科技創新大會舉辦
2023 年是貫徹實施《“健康中國
2030”規劃綱要》和“十四五”發展規
劃的關鍵之年。消費者對健康的訴求愈
發凸顯,為營養健康產業的發展注入
“強心劑”。為助力營養科技與食品產
業相結合,促進科研成果產業化,第三
屆營養科技創新大會日前在廣州召開。
中國營養學會副理事長楊曉光研究員表
示,科學支撐和科技創新是提升食品產
業營養健康化的動力,以產業需求牽引
科技供給,將助推食品產業向健康化發
展。
超微粉碎提升花色苷生物利用度
食物中除了營養素外,還含有其他
許多對人體有益的物質,也稱為食物活
性成分。中國營養學會副理事長、中山
大學教授凌文華表示,《中國居民膳食
營養素參考攝入量(2023 版)》
(DRIs)收錄的其他膳食成分一共有
23 種,包括酚類原花青素、花色苷、
大豆異黃酮、綠原酸、兒茶素等。這類
成分不是維持機體生長發育所必需的,
但對促進健康、降低膳食相關慢病發生
風險具有重要作用。
凌文華表示,對于每日應該攝入
多少營養素,有兩個概念很重要,分別
是特定建議值(SPL)和可耐受最高攝
入量(UL)。SPL 是指膳食中這些成分
的攝入量達到這個建議水平時有利于維
護人體健康;UL 是平均每日可以攝入
該食物成分的最高量。UL 的主要用途
是檢查個體攝入量過高的可能,避免發
生中毒。
以花色苷為例,研究顯示,在 2—
75 毫克范圍內,每日增加 15 毫克的膳
食花色苷攝入與 6.2%的 CVD 死亡風險
降低存在關聯。大規模人群隊列花色苷
攝入量與慢性病風險的關聯性分析提
示,最低有效劑量為 23 毫克/天;國內
膳食調查研究發現,花色苷攝入量達到
52 毫克/天,可降低血脂紊亂的風險;
人群干預研究顯示,膳食補充花色苷在
40—160 毫克/天,具有降低心血管疾
病和 2 型糖尿病發病風險的作用,且效
應呈劑量依賴性。綜上,建議花色苷
SPL 為 50 毫克/天。
研究成果的轉化,需要科技助力。
廣東醫科大學公共衛生學院副院長郭紅
輝教授表示,花色苷有抗氧化調節、糖
脂代謝等健康功效,但是部分文獻分析
顯示,目前它的生物利用度較低?;ㄉ?
苷含有多個酚羥基,極性較強,容易與
蛋白質、膳食纖維等食物基質成分結合
在一起,加上細胞壁對消化酶的物理阻
隔效應,在消化過程中難以釋放出來,
無法被吸收利用。郭紅輝表示,超微粉
碎技術可以解除細胞壁和纖維素等食物
基質對花色苷釋放的阻礙作用,提高不
同食物來源的花色苷生物可接受率。郭科技前沿
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紅輝課題組選擇藍莓、紫甘藍、紫番薯
和黑米分別作為漿果、蔬菜、薯類和谷
物的代表性食物,充分干燥后進行分級
粉碎,得到粗粉和超微粉。與粗粉相
比,超微粉粒徑分布更加均勻,平均粒
徑小于 25 微米,主要營養成分含量沒
有明顯差異,而花色苷含量檢測值顯著
升高,生物可接受率提高 23.78%—
87.72%。
“將此項技術應用于花色苷膳食補
充劑的開發,可生產出高附加值的產
品?!惫t輝介紹,比如對凍干、烘干
的果干,粉碎的果粉、果漿、果汁、果
酒等農產品進行純化提取,可提高產品
的穩定性和吸收率,提高產品附加值。
水解膠原蛋白為衰老皮膚提供營養
皮膚中真皮的構成約有 70%是膠原
蛋白,它形成的膠原纖維和網狀纖維對
皮膚有支撐作用。膠原蛋白與皮膚的彈
性、水合度、皺紋、平滑程度等都息息
相關。針對需要抗老的人群,仙樂健康
美麗健康模塊研發工程師余丹陽介紹,
隨著年齡增長,真皮纖維細胞數量逐漸
減少,膠原總含量逐年減少,膠原纖維
變粗,出現異常交聯。當成熟的膠原束
逐漸減少,皮膚就將出現皺紋。膠原蛋
白具有特殊的三螺旋結構,主要由甘氨
酸、脯氨酸和羥脯氨酸這 3 種氨基酸組
成,分子量大且相對穩定,很難被直接
吸收和利用。膠原蛋白肽是膠原蛋白分
子經水解作用解體、斷裂形成的肽混合
物,介于蛋白質和氨基酸之間。
余丹陽介紹,實驗發現,經紫外線
照射的皮膚細胞模型,其產生的彈性蛋
白和膠原蛋白含量會顯著下降,經膠原
蛋白肽處理后,膠原蛋白及彈性蛋白會
顯著提升。膠原蛋白肽通過促進人體合
成彈性蛋白、膠原蛋白、透明質酸鈉和
水通道蛋白等,使皮膚恢復彈性和水
分,從而在短時間內顯著地改善皮膚衰
老狀態。
數據顯示,近幾年,口服美容產品
的市場增速較快,2022 年市場總量達
230 億元,平均年復合增長率達 4.6%。
相較于發展成熟的外用護膚品與化妝
品,消費者對口服美容產品還了解較
少。余丹陽表示,以營養成分干預皮膚
健康,是國內較新的領域,還需與高校
科研機構合作,進行深入交流,做更多
的臨床研究。
酶法制備提高亞麻籽油中甘油二酯
含量
中國疾病預防控制中心營養與健康
所所長丁鋼強表示,中國人對脂肪的攝
入已經遠遠超過推薦值?!爸匾氖侨?
何在合理區間攝入適量脂肪,可以通過
食品工業的營養健康轉化,幫助不同人
群選擇合適的產品?!?
食用油的主要成分是甘油三酯和甘
油二酯(diacylglycerol,DAG),普
通食用油中甘油三酯的占比一般高達
98%以上,甘油二酯占比在 2%左右。甘
油三酯為人體提供必需的能量,但是過
多攝入甘油三酯,會導致多種慢病產
生。近年來關于 DAG 營養價值的研究越
來越多,暨南大學國際學院院長汪勇教
授介紹,DAG 在人體內可以增加脂肪酸
的 β 氧化,影響脂代謝相關基因的表
達,具有減肥、降血脂、抑制脂肪堆
積、調節胰島素水平等功能。
汪勇表示,亞麻籽油含有豐富的
n-3 不飽和脂肪酸,亞麻籽油中的 DAG
在進入人體后,不影響 n-3 不飽和脂肪
酸的吸收,仍能發揮其功效?!叭裟軐⒖萍记把?
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DAG 與亞麻籽油的優點相結合,生產出
既具有 DAG 功能特性又具有亞麻籽油營
養特性的功能性油脂,對未來中國健康
油脂的發展具有重要意義?!?
目前,DAG 的制備主要包括化學法
和酶法,其中酶法制備 DAG 因為反應條
件溫和、不需要使用大量有機試劑、安
全性高而受到廣泛關注。汪勇研究團隊
為提高亞麻籽油 DAG 產量,探究亞麻籽
油 DAG 氧化穩定性,以甘油和亞麻籽油
為原料,脂肪酶為催化劑,在無溶劑體
系中通過酶法催化甘油解反應制備
DAG。結果表明,在甘油與亞麻籽油物
質的量比為 20:1,反應時間 10 小時,
反應溫度 80 攝氏度,初始加水量(質
量分數)為 0,加酶量 2.0%(質量分
數,以底物質量計)的條件下,DAG 質
量分數可達到 47.13%,分子蒸餾后質
量分數達到 57.18%。通過添加特丁基
對苯二酚(0.20 克/升)作為抗氧化
劑,亞麻籽油中的 DAG 氧化穩定性得到
顯著提升。
酶脫支處理淀粉制成慢消化淀粉
碳水化合物的結構與功能調控一直
是國際研究熱點,中國工程院院士、江
南大學食品學院教授金征宇表示,近年
來,碳水化合物在結構解析、人工合
成、營養調控等領域不斷取得新突破。
金征宇介紹,碳水化合物中有一類
為功能性碳水化合物,膳食纖維是其中
之一,膳食纖維通常是指不能被人類內
源消化酶消化和吸收的碳水化合物,具
有多種健康生理功能,包括通便防癌、
維護腸道健康、血糖調節、保護心血
管、降低膽固醇等。近期,美國國立衛
生研究院經過隨訪 940 例癌癥肝癌病例
和 993 例慢性肝病死亡病例發現,攝入
更多的膳食纖維與降低患肝癌和慢性肝
病死亡的風險有關。
“在體外模擬條件下,0—20 分鐘
被酶消化水解的叫快消化淀粉,20—
120 分鐘的叫慢消化淀粉?!苯洗髮W
食品學院教授繆銘介紹,慢消化淀粉被
人體消化吸收以后,血糖緩慢釋放,可
以維持一個很好的血糖穩態,屬于低血
糖生成指數(GI)食品。有關研究顯
示,低 GI 飲食對于控制血糖、血脂、
血壓、體重管理以及增強飽腹感、控制
炎癥反應等方面有積極作用。
繆銘介紹,可以通過酶脫支處理來
制成慢消化淀粉。具體來說就是,以α
-淀粉酶、普魯蘭酶或異淀粉酶水解淀
粉分子中的 α-1,4-糖苷鍵和 α-1,6-
糖苷鍵,破壞淀粉的結構并產生更多的
短鏈,在低溫條件下,通過氫鍵與疏水
作用進行排列和交聯,聚集形成結晶結
構,即重結晶,從而制成慢消化淀粉。
食品基質中慢消化淀粉的形成可能
由加工條件或體系中其他組分引起???
銘介紹,可慢消化的淀粉產品是由至少
部分被糊化或塑化后的無定形狀態通過
擠壓、蒸煮等有目的性的預處理得到,
呈部分結晶的網狀結構。在谷物產品
中,通過水分含量、蒸煮時間和溫度控
制淀粉的糊化程度能影響慢消化淀粉的
形成。例如,在面條中,蛋白質形成了
致密的網絡結構包裹淀粉顆粒,這限制
了α-淀粉酶的接近和水分的擴散,導
致淀粉糊化程度的降低。在某些餅干的
加工中,一般是在低水分含量條件下,
淀粉糊化程度降低,部分原淀粉顆粒的
存在提高了慢消化淀粉的含量。另外,
食物中的成分,包括蛋白質、脂肪、膳
食纖維、葡萄糖、果糖、乳糖等均會對
淀粉消化產生一定的影響,如脂肪和蛋科技前沿
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白質與淀粉發生相互作用,會提高慢消
化淀粉的含量。
繆銘表示,由于慢消化淀粉本身的
性質以及對人體特殊的生理效應,在固
體或液體食品中適量添加慢消化淀粉,
不僅不會影響食品的感官和質地,還能
制成具有不同特色的功能食品。另外,
還可用于開發持續能量緩釋的運動員專
用食品(如運動飲料、能量棒等)。
“這是當前慢消化淀粉最具社會效益和
經濟效益的應用領域?!?