保健食品企业研究现状论文

微藻的药用、保健价值及研究开发现状(综述)江 红 霞 ， 郑 怡（福建师范大学生物工程学院，福建 福州 350007）摘要：本文综述微藻中的各种药理活性物质及已投入市场的微藻产品的药用、保健价值，以及微藻保健与功能食品的研究开发现状。关键词：微藻；药理活性物质；保健与功能食品中图分类号：Q949.2;S986.2 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2003)01-0068-05地球上有三万多种不同的微藻，分布在淡水和海洋里，在各种土壤（包括酷暑和寒冷的荒芜环境）里也都有微藻存在。长期以来，人们仅仅是把微藻作为鱼、虾、贝类幼体或成体的直接或间接的活饵料。近几十年来，人们逐渐注重微藻生物活性物质的研究和开发。微藻中存在着丰富的、结构独特的生物活性物质，其中有许多具有药理活性，在医药和保健品的开发应用方面具有巨大的潜力。当前，微藻及微藻产品在医药工业中的应用正逐步受到人们的重视。1 微藻中的药理活性物质及其功效1.1 抗生素抗生素是对微藻、细菌、真菌、病毒或原虫具有毒性的有机体天然产生的抗微生物化合物，微藻所产生的抗生素大多未鉴定清楚，已知的有脂肪酸、其它有机酸、溴酚、酚类抑制剂、丹宁、类萜、多糖和其它碳水化合物及酚类。Pratt等是最早从微藻中分离出抗生素的研究者，他们从小球藻中分离得到含小球藻素（Chlorellin）的脂肪酸混合物，具有抗细菌和自身毒性的功能；Pesando证明硅藻（日本星杆藻）的二十碳五烯酸光氧化产物有很强的抗菌活性；Sieburth证明金藻植物褐胞藻合成的丙烯酸是抗菌化合物。随后有关学者又陆续从微藻中筛选出多种具有抗菌活性的种类，其中一些有效成分已鉴定出来，如蓝藻霍氏双歧藻中的蓝细菌素(Cyanobacterin)、河口鞘丝藻中的2,5-二甲基十二酸、泉生软管藻中的一种吲哚生物碱、灰色念珠藻中的酚类化合物和极大螺旋藻的甾醇等，都是有效的抗生物质。1.2 毒素微藻所产生的毒素，可通过鱼、虾、蟹、贝类引起动物和人类产生麻痹性、痢疾性、肉毒性和溶血性中毒，因而可将这些毒素分为：（1）麻痹性毒素（PSP），这种毒素是由甲藻门涡鞭毛藻类的数种膝沟藻和蓝藻门的水华束丝藻产生的，其中之一为石房蛤毒素，可阻止神经、肌肉产生兴奋活动；（2）痢疾性毒素，这种毒素是由倒卵型鳍藻中某些藻类产生的，故亦称倒卵型鳍藻毒素（DTX），该化合物使中毒者产生腹泻、呕吐、吐气、腹痛之症状，也称为“腹泻性贝中毒”；（3）肉毒性毒素（CTX），它是由鞭毛藻（Gambierdiscus toxiclls）产生的。该毒素作用于交感神经纤维，能提高细胞膜对Na+ 的通透性；（4）溶血性毒素，这种毒素是小定鞭金藻产生的，具有极强的溶血性，其中卡盾氏属的Chattonella产生的速毒素（BTX）又称神经性毒素，也有溶血作用。微藻所产生的毒素大多是以对生物神经系统或心血管系统的高特异性作用为基础的，因之，这些毒素及作用机制是开发神经系统或心血管系统药物的重要导向化合物和线索，其在医学及生理学上的应用正在研究之中。1.3 心脑血管活性物质微藻中富含的多不饱和脂肪酸（EFA）具有多种药理作用，其中的DHA(C22：6，Docosahexaenoic acid)可用于预防和治疗高血脂所致的动脉粥样硬化、冠心病和舒张血管、抗血小板凝聚及抗血栓作用。紫球藻富含花生四烯酸，而螺旋藻则含有较多的亚油酸和亚麻酸；另外微藻中所富含的胡萝卜素、类胡萝卜素都具有一定的预防和治疗心脑血管疾病的作用。1.4 抗肿瘤、抗辐射、抗突变活性物质从海藻和微藻筛选抗肿瘤物质是从1977年开始的，蓝藻是有效的抗癌药的重要来源。许久以前已经发现巨大鞘丝藻的脂溶性提取物具有抗白血病活性。早在1981年Moor就对蓝藻提取物的药理活性进行检测。到目前为止，已从1000余种蓝藻中发现67个品系的蓝藻具有抗肿瘤活性，并鉴定出12种类型结构独特的化合物。另外，甲藻前沟藻中的前沟藻内酯、小球藻和栅藻中的一种糖蛋白、一种海产衣藻（Chlamydomonas sp.）中的L型天冬酰胺酶等都具有抗肿瘤活性。另外，螺旋藻藻蓝蛋白具有较好的抗辐射作用，能提高粒单系组细胞(CFU-GM)的生成，能明显提高正常小鼠血清的集落刺激活性。螺旋藻多糖能显著增强辐射引起的DNA损伤的切除、修复作用和程序外DNA合成（UDS），还具有一定的抗突变功能。1.5 增强免疫力与抗艾滋病的活性物质研究表明，螺旋藻多糖能全面调节机体免疫功能，能增强机体的非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫。同时还能消除或减轻环磷酰胺对机体免疫系统的抑制作用。藻蓝蛋白(C-PC)能明显增强小鼠脾淋巴细胞免疫活性。在抗艾滋病活性物质筛选时发现，来自太平洋裂膜藻的一种硫酸多糖SAE是病毒逆转录酶的特异性抑制剂，不仅可抑制HIV的逆转录酶，而且对其它病毒的此种酶亦有抑制作用。另外，从蓝藻鞘丝藻提取分离的含硫糖脂能抑制HIV复制，已被NCL（美国国立癌症研究所）批准作临床前的药理、毒理研究。硫脂的结构和生物活性已被化学合成与生物检测所证实。2 几种微藻产品的药用、保健价值由于微藻含有多种药理活性物质，人们已从微藻中开发提取出多种具有用和保健价值的成分。以下介绍几种已开发成产品进入市场的具有药用和保健价值的微藻产品。2.1 藻胆蛋白藻胆蛋白是一种水溶性蛋白，分为藻红蛋白（PE）、藻蓝蛋白（PC）和别藻蓝蛋白（A-PC）三大类。目前研究发现，藻蓝蛋白具有一定的医疗价值，能促进免疫系统提高抵抗各种疾病的能力，同时，螺旋藻藻蓝蛋白对一些癌细胞也有抑制作用；Morcos等和蔡心涵等的研究证明藻蓝蛋白有光敏作用和良好的抑癌作用；张成武提出藻蓝蛋白对骨髓造血具有刺激作用，可用于临床辅助治疗各种血液疾病。藻胆蛋白具有性质稳定、荧光量子产率高、背景干扰小、易于同生物素抗体和糖蛋白等大分子交联等特点，作为新一代的荧光探针在临床诊断、免疫学、细胞生物学、组织化学、分子生物学等方面可代替同位素和酶作标记物。藻胆蛋白具有相当广阔的潜在市场，国外许多公司已投资开发藻胆蛋白，产品出售价达 $100/mg以上。2.2 β–胡萝卜素杜氏藻在一定条件下可大量积累β-胡萝卜素，含量可达干重的10%左右，为自然界中所有生物之首。β-胡萝卜素不仅仅是维生素A的前体物质，大量实验还证明，β-胡萝卜素有很强的抑制肿瘤转化的作用，可减少紫外光和化学肿瘤促进剂诱发的癌变。β-胡萝卜素对自由基有很强的瘁灭作用，这一作用可减少过氧化物对组织的损伤。β-胡萝卜素可促进吞噬细胞和淋巴细胞的功能，并可促进细胞释放一些抗肿瘤因子。β-胡萝卜对眼睛白内障和黄斑变性病以及心血管病也有一定的防护作用。从盐生杜氏藻中提取的β-胡萝卜素是具有高价值的商业化产品，澳大利亚、美国、以色列都有许多厂家生产β-胡萝卜素，售价高达 $600/kg。2.3 虾青素（简称ASTA又名超级维生素E）ASTA虾青素属于类胡萝卜素，具有很强的抗氧化功能，能清除体内由紫外线照射产生的自由基，调节和降低由光化学导致的伤害，对紫外线引起的皮肤癌有很好的治疗效果；虾青素（超级维生素E）的抗氧化功能高于其它类胡萝卜素，具有抑制生物膜被氧化的作用；虾青素（超级维生素E）还能显著地促进淋巴结抗体的产生，特别是与体内T细胞相关抗原的抗体产生。ASTA虾青素用途广泛，其产量远远低于市场需求量，价格为 $300/kg。雨生红球藻在特定条件下可累积占干重1%以上的虾青素，为该色素的天然资源。2.4 多不饱和脂肪酸利用微藻培养生产多不饱和脂肪酸的研究始于20世纪80年代初，多不饱和脂肪酸对人体具有比较重要的生理与保健功能。ω-3多不饱和脂肪酸与降低血脂及降低心脏疾病的发病率有着紧密的联系，还可改善烧伤症状、减轻脓毒症病情，并具有抗衰老、改善老年人记忆以及在器官移植方面的作用等，可代替非甾体抗炎药治疗免疫异常疾病。其中DHA具有以下几方面的生理功能：（1）预防和治疗心血管疾病，哺乳动物体内的DHA主要用于合成前列腺素，其功能是减少前列凝素A2，增加前列环素的含量，降低血管阻力，减低血液粘稠度，降低血小板凝集与粘着功能；（2）预防和治疗癌症，日本学者实验发现，在喂食不同性质的脂肪后，将致癌物注射于老鼠身上，食用DHA的老鼠患乳癌、大肠癌、肺癌的发生率均很低，因此推断，DHA与癌症的预防和治疗有关；（3）调节中枢神经系统功能，DHA主要存在于大脑灰质中，是人脑中ω-3多不饱和脂肪酸的重要成分，大脑中DHA含量的降低可导致学习、记忆能力减退；（4）对视觉系统的调节作用，DHA是视网膜组织的重要组成成分，如果视网膜中DHA含量下降，可导致视网膜电图失常。尽管鱼油是EPA和DHA的主要来源，但稳定的鱼油供应受到限制且质量不稳定，养殖的微藻则是此类脂肪酸比较可靠的来源。目前市场上DHA售价达 $140/g，EPA高达 $2000/g。3 微藻保健与功能食品及其研究开发现状当今，健康已成为食品开发的主题，目前食品研究的热点和发展趋势已集中在了对保健与功能食品的研究和开发上。所谓保健与功能食品，指在具备一般食品的营养和色香味特性的基础上，还具有对人体的体质、免疫力、代谢等有明显促进作用的食品。目前，研究开发得比较成功的是螺旋藻和小球藻食品，螺旋藻、小球藻等食用微藻含有丰富的蛋白质、各种维生素、生物多糖、多不饱和脂肪酸、叶绿素、类胡萝卜素及矿物质等，故具有优异的营养保健功能。螺旋藻具有防癌、抑癌、增强机体免疫力、抗衰老的作用，同时对治疗高血压及胃和十二指肠溃疡、降低胆固醇、避免粥样硬化、以及对贫血、肝炎、糖尿病等等也有明显的功效。小球藻也对胃溃疡、外伤、贫血、肝炎、糖尿病、婴儿营养不良、精神病、癌症等具有一定的疗效，同时还具有活化皮肤细胞，加速其新陈代谢，延缓细胞衰老的功效。在日本、美国，螺旋藻和小球藻在保健食品市场中占据举足轻重的地位。我国在20世纪60年代曾出现大养小球藻的热潮。近几年来，以螺旋藻为主的微藻食品在3000多种保健食品中占有一定地位。微藻保健与功能食品形式多样，以下介绍两种保健性能较好，市场销量较大的产品形式。3.1 微藻保健片及胶囊微藻保健片（或胶囊）能高度保持藻体的营养成分与生物活性成分，故一直在微藻保健食品市场稳居主导地位。20世纪70年代，日本、美国和欧洲国家首先研制成小球藻、螺旋藻和杜氏藻片剂（或胶囊）型保健食品，并已实现规模生产与销售。我国云南施普瑞螺旋藻胶囊是国内目前唯一获得药品级称号的微藻保健药品。此外，微藻保健品还有广东的奇珍螺旋藻片，明兴护康宝螺旋藻片等。3.2 微藻精（营养液）研究证明，小球藻细胞内含有一种称为绿藻精的生物活性成分，可提高机体免疫力，对人体有保健功能。螺旋藻细胞及其热水浸提液也有强身健体、减肥、健美、防病治病等功效。目前，国际上以日本生产的强力绿藻精和蜂蜜绿藻精销量较大。在国内，中国科学院武汉植物所与武汉制药厂联合研制生产了螺旋藻口服液，华南理工大学与广东茂源进出口公司联合研制成螺旋藻保健营养液。4 展望微藻所含有的独特的药理活性物质使得微藻具有多种药用和保健性能，利用微藻进行新药及保健与功能食品的研制和开发具有很大的潜力。在医药研制和开发方面，Pulz认为蓝藻最有前途，它具有免疫促进、抗新生质或胞质稳定效应，一些微藻的天然产物，如Scytophycin有可能作为药品上市；微藻还具有生长快、周期长、可塑性强等特点，易于大量繁殖。但微藻资源的开发需解决几个问题：（1）成本问题。降低成本就必须使藻生物量从仅限于保健品市场发展成大宗商品，使之在价格上具有竞争力；（2）培养问题。有必要进一步开发合适的反应器，如具有抗污染、易保持纯藻培养、控温好、细胞密度高、从而保证高产出的密闭系统；（3）藻种改良问题。要使藻生物技术在经济上有活力，需要选育出能满足多种用途、适用于多种培养环境的藻株，以及使用更多种类的微藻。随着藻类生物活性物质研究的生物技术逐步走向成熟，相信不久的将来，从微藻中提取活性产物将成为现代医药和保健食品工业的支柱。

一、营养产业现状喜中有忧中国营养产业是食品工业的一个重要组成部分。2006年，中国营养产业规模为1500亿元，约占中国食品工业总产值2.48万亿元的6%。中国营养产业起步晚，基数小，但发展快，已形成一批有竞争力的大型企业，市场品牌的认同度有所提高。一是保健功能食品产业经过几番周折，逐步走上了健康发展的道路；二是营养素及营养补充剂发展迅速，其中维生素C、E、D3在世界上占有垄断优势；三是营养强化食品越来越受到国家和国民的关注；四是牛奶和新型豆制品的营养保健价值被越来越多的人认同。但是，从总体上看，中国的营养产业还存在不少问题。绝大多数企业的生产规模小，企业数量多，产品科技含量低，管理水平低，开发能力低，企业寿命短，特别是保健功能食品行业，即使是一些名噪一时的知名企业，也是“你方唱罢我登场，各领风骚三五年”。二、营养产业前景无限光明据专家预测，中国营养产业在“十一五”期间将会走上快速、持续、健康发展的道路，将以年均10%以上的速度发展，2010年预计达到2500亿元以上。主要依据有以下四个方面：政策驱动。我国虽然还没有营养法，但是国家和政府一直非常重视营养保健工作。例如，近20年来发布的《20世纪90年代中国食物结构改革与发展纲要》、《中国居民膳食指南》、《推荐的每日膳食中营养素供给量标准》等都属于营养政策的文件。随着我国营养工作的开展，这类文件将越来越多。国家“十一五”规划纲要提出“推进公众营养改善行动”，国家《食品工业 “十一五”发展纲要》更明确提出“注重以营养科学为指导，注重保存食物原料固有的营养成分，优化食品中营养素配比，维护和提升加工食品的营养成分，满足人民生活水平的提高对营养健康的要求”。这在我国历史上是首次。它是我国政府为构建和谐社会，提高国民整体素质而采取的重大举措，也是我国政府社会经济发展中一件具有里程碑意义的大事。最近，中共十七大提出：“健康是人全面发展的基础”，要“完善国民健康政策”，而营养产业正是使全民健康的民生产业。市场拉动。市场是一只无形的手，随着经济的快速发展和人民生活的显著提高，人们对营养保健食品的需求急剧增长，推动了营养产业的快速发展。主要体现在以下几个方面：成长带动消费升级。权威部门普遍认为，如果不出现大的意外，未来5年，中国GDP增速可保持在8%以上。经济的快速增长使人们可支配收入不断增加，可用于营养保健食品的支出也将逐步增加。人口城市化创造巨大的需求。2004年中国城市化率估计已达到了40%，到2010年，保守估计将达到45%。人口城市化带动生活方式变化，为营养产业发展拓展了巨大的市场空间。消费观念变化拉动需求。随着人们生活水平的提高和营养保健知识的普及，与膳食相关的慢性非传染疾病造成的危害不仅被国家、社会所关注，也引起了普通消费者的注意。国民新的营养消费观念的形成，将成为拉动营养产业发展的新动力。老人和儿童市场快速成长。据PNDC调查，42.5%的中国家庭最关心老人和孩子的营养状况。这一人群对营养和健康的关注，会拉动相应的营养产品市场。“亚健康”人群迅速增长的需求。“亚健康”人口的比率越来越大，约占人口总数的70%以上，亚健康人群对营养产业的发展是一个新的推动。“大病住医院，小病上药店，无病先保健”，随着“送礼送健康，花钱买健康”时尚的流行，许多人开始明白了一个道理：健康投资回报最大。古人云：“上医治未病”，得了病以后也是“三分治，七分养”。科学家爱迪生说：“未来医生不再给病人药物，而是引导病人关注人体结构、身体的保养以及疾病的引起和预防”。世界卫生组织的一项研究报告指出，人类1/3的疾病通过预防保健是可以避免的，1/3的疾病通过早期的发现是可以得到有效控制的，1/3的疾病通过信息的有效沟通能够提高治疗效果，成本最低。有人说，权力是一时的，荣誉是过去的，金钱是留给子孙后代的，只有健康是属于自己的。最贫穷的人不会为了金钱而放弃健康，但最富有的人会为了健康而放弃金钱。但是，还是有不少人在60岁以前拼命工作，“拿命换钱”；60岁以后疾病缠身，“拿钱换命”。俗话说，“没啥别没钱，有啥别有病”，“兢兢业业几十年，一病回到解放前”，“住院一次，破产一次”，“致富11年功，大病一日穷”，老百姓越来越看不起病了，只能“小病拖，大病扛，重病等着见阎王”……这些民谣尽管有些夸张，但其背后都凝结着民之所思，民之所想，寄托着深深的民意期待。许多人都认为：“养儿防老不如养生防老”，“健康第一，没有健康，其它都等于零”。国家“九五”攻关完成的研究表明，在疾病预防工作上投资1元钱，就可以节省8.5元的医疗费和100元的抢救费用，收到“个人少受罪，家庭少受累，节省医药费，回报全社会”的效果。所以“吃饭讲营养，营养保健康，健康促发展，发展为和谐”的观念越来越深入人心。这一“营养健康经济学”的观点，对于中国这个世界上最大的发展中国家尤为重要，对于每个人、每个家庭也特别重要。营养健康投资，可以提高人的健康水平，预防疾病的发生，这是战略性的投资，是建立节约型和谐社会，实现可持续发展的需要。科技推动。科学技术是第一生产力，发展营养产业必须占领科技制高点。新技术、新科学、新信息手段是营养产业发展的三股推动力，营养产业的发展需要新的生产加工工艺、新的质量控制标准、新的科学证据揭示新的营养成分以及健康功能，需要新的信息手段把营养信息传递给广大消费者。通过原始创新、集成创新、吸收消化再创新等手段，进一步推动我国营养保健食品产业的发展。首先，采用新技术。营养产业的形成和发展是营养学、食品工程学、食品科学、医学和化学进步的结果，具有研发先导的特征。目前，在生物技术、医药、食品、营养学方面都有许多技术储备，对产业发展构成一种有利的科技支撑。其次，研究开发新产品。营养保健功能食品的研究方向主要集中在四个方面：一是调整产品结构，研究开发以植物性食物为主、动物性食物为辅的具有东方合理膳食模式的营养健康食品；二是发展营养强化食品；三是开发牛奶、大豆等富营养食品；四是重视功能性食品的开发。通过以上四个方面的研究开发，努力实现传统食品工业向现代化食品工业、传统食品向功能性食品的转变。管理带动。科技和管理是企业腾飞的两个翅膀，加强管理是营养保健产业健康发展的重要保证。首先，政府监管。政府是发展我国营养保健食品产业的保护神。国家食药局、卫生部、质检总局、工商总局等单位通过政策法规，有力地促进了营养保健产业的发展。为了保障市场有序发展，从2004年开始，国家食药局取消“药健字”批准文号，从此，保健品只有两种身份——药品或食品。2005年7月起实施的《保健食品注册管理办法》规定，保健品和药品一样，必须通过GMP认证才能生产和销售，这对保健食品产业的健康发展起了重要作用。其次，行业自律。中国食品工业协会和中国保健协会等是政企之桥、企业之家，通过行业管理，建立行约行规，保证了产业健康有序地发展。在首届中国保健品公信力品牌推选活动大会上，保健产业向社会公开承诺：“决不生产和销售假劣产品，决不夸大宣传，更不做虚假宣传，不添加任何违禁物，诚挚接受社会和群众的监督”。再次，企业内部管理。外找市场，内抓管理，企业才能兴旺发达。根据国家规定，大多数保健食品企业进行了GMP 改造，通过了GMP认证。天津天狮集团还在全国同行业中第一个通过了HACCP认证。天狮集团经过十年奋斗，十年风雨，从一个单一生产高钙素的名不见经传的小型民营企业，发展成为一个拥有保健食品等200个品类近千种的营养保健食品，国内资产20多亿元，业务渠道辐射世界190个国家和地区，并在全球拥有1000万个固定消费者和5万个加盟店的大型跨国企业集团，创造了中国民营企业的一个奇迹。如果中国保健食品行业多一些象天狮这样的名牌产品、名牌企业、名牌企业家（天狮总裁李金元），那么中国的保健食品行业就大有希望。世界经济学家一致认为，未来信息产业和健康产业是最有希望的朝阳产业。有人预测，未来十年健康产业将会成为信息网络财富革命之后的第五波财富革命。我国的经济学家也都乐观地认为，我国具有数千年的饮食养生文化，具有“药食同源”、“食养食疗”的悠久历史，以博大精深的中医药及其理论为依托，以先进的科技和管理为动力，以丰富的资源为后盾，以广阔的市场为舞台，21世纪的中国营养保健食品市场的前途是无限光明的。三、发展营养产业亟须培养一支高素质的营养师队伍2005年10月1日，国家劳动和社会保障部发布了公共营养师等11个新职业。《全国食品工业“十一•五”规划建议》也明确规定：“加强食品营养工作机构建设，大力开展营养师的培训工作，全面推行食品企业营养师制度，提高营养师在企业生产、经营、管理运行中的监测职能和维护消费者权益的法律责任。为此，中国食品工业协会营养指导工作委员会与劳动和社会保障部教育培训中心联合开展了“公共营养师”的培训工作，并在北京、上海等地设立公共营养师的培训基地。公共营养师是从事营养指导、营养与食品安全知识传播，促进社会公众健康工作的专业人员。其工作的主要内容：一是进行人体营养状况评价、管理和指导；二是进行膳食营养评价、管理和指导；三是进行营养知识的咨询和宣教；四是对食品及其功能进行营养评价、指导。这个职业主要岗位是食品、营养食品、保健功能食品企业；宾馆、饭店、食堂；幼儿园、医院、学校、社区、机关等单位。在美国，凡是住院病人的治疗都必须有营养师的参与；在日本，每330人就有1名营养师，营养师的数量相当于临床医师的2.4倍；在我国，平均每50万人才有一个营养师，这足以说明我国营养师人才的异常匮乏！由此可见，营养师的职业前景是十分广阔的！如果达到日本的水平，中国将有400万个营养师岗位，而目前不是1万人。因此，近两年营养师培训成为热门。(中国食品工业协会副会长 张志祥)