心血管疾病预防视角下的功能性食品研发趋势探讨

作者: 陈姣姣 吴双艳

据世界卫生组织统计,心血管疾病已成为全球第一大死因,高脂饮食、缺乏运动、吸烟酗酒、精神压力大等不良生活习惯都容易诱发心血管疾病。目前,心血管疾病的防治以药物治疗及生活方式调整为主,尽管药物治疗能有效控制心血管疾病症状,降低突发概率,但长期用药会诱发不良反应,部分患者依从性差。在此背景下,生活方式干预(如合理饮食、适量运动、戒烟限酒等)得到了广泛提倡,但受限于个体差异和社会环境,该方式的实施效果不尽人意。因此,寻找一种安全有效、易被人们接受的心血管疾病防治方法已成为一个亟待解决的问题,其中,功能性食品的研发成为心血管疾病防治领域的研究热点。功能性食品的毒副作用小,便于长期服用,且具有明确的保健作用,能满足特定人群的健康需要。本文从心血管疾病防治视角出发,深入探讨了功能性食品的研发趋势,以期为新型功能性食品的研发提供理论价值与现实意义。

一、心血管疾病流行现状及传统预防手段的局限性

(一)心血管疾病流行现状

近年来,随着全球经济的快速发展、城市化进程的加快和生活方式的西化,全球心血管疾病的发病率呈快速上升趋势。以我国为例,近几年来,心血管疾病的发病率和死亡率呈直线上升趋势,《中国心血管健康与疾病报告2020》显示,中国心血管疾病患者数量已接近3.3亿。其中,高血压2.45亿、中风1200万、冠心病1139万、肺原性心脏病500万、心力衰竭890万、心房颤动487万、风湿性心脏病250万、先天性心脏病200万、下肢动脉疾病4530万。心血管疾病的高发病率和高死亡率,严重阻碍了社会经济的正常运转,且其负面影响还在不断扩大。

(二)传统预防手段的局限性

1.药物治疗的局限性。降压药、降脂药及抗血小板药等药物均属于心血管疾病的临床常用药物,目前来看,药物治疗存在诸多局限。首先,现有的药物治疗方法只针对特定风险因素或病理生理环节,很难实现对心血管系统功能的整体调控。如他汀类药物主要用于降脂,对高血压和血管内皮功能的改善效果有限。其次,药物治疗会引发不良反应,长期用药可导致肝脏、肾脏等脏器受损,影响患者的生存质量。最后,有些病人服药依从性较差,会因漏服或停药而影响疗效。

2.生活方式干预的局限性。预防心血管疾病的根本措施就是干预生活方式,但该举措在实践中面临诸多困难。首先,个体差异很大,生活方式干预在不同人群中的响应差异较大,难以制定统一的干预计划。比如,有的人很难坚持适量锻炼,有的人则控制不了自己的饮食。其次,现代人生活节奏很快,工作压力较大,很难长时间保持健康的生活方式。最后,生活方式的干预效果具有延后性,短期内成效难以凸显,会影响居民对该举措的积极性。

二、功能性食品预防心血管疾病的作用机制

(一)调节血脂作用

血脂代谢紊乱是心血管疾病的重要诱发因素,其主要特征是血清胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量增加,而含有膳食纤维、植物甾醇、omega-3 PUFA等的功能性食品就具有调节血脂的功效。膳食纤维能与胆汁酸结合,促进胆汁酸排泄,减少胆固醇吸收;植物甾醇具有类似于胆固醇的结构,能竞争性抑制胆固醇的吸收;Omega-3 PUFA具有降低甘油三酯、增加高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量、抑制LDL-C氧化、降低AS风险的功效。

(二)调节血压作用

高血压是心血管疾病的又一主要诱发因素,功能性食品中的ACE抑制肽、钾、镁等成分就可以调节血压。ACE抑制肽能抑制血管紧张素Ⅱ的产生,具有扩血管、降压的作用;钾能促进钠排泄,降低血容量,从而使血压降低;镁离子具有调节VSMC钙通道、松弛平滑肌、降压等作用。此外,已有研究表明,部分益生菌及其发酵产物也具有一定的血压调控作用。

(三)抗氧化作用

氧化应激是影响心血管疾病发生与发展的关键环节,活性氧自由基过多可引起血管内皮损伤、LDL氧化修饰及炎症反应等一系列病理生理过程。而功能性食品富含维生素C、维生素E、类胡萝卜素、多酚等抗氧化活性物质,能有效清除体内的活性氧自由基,减少氧化应激引起的心血管损害。如多酚类化合物具有很强的抗氧化活性,能抑制LDL-C氧化修饰,保护内皮细胞,抑制血小板聚集,从而防治心血管疾病。

(四)抗炎作用

炎症反应贯穿于心血管疾病的全过程,包括斑块破裂、血栓形成等,都离不开炎症细胞及炎性因子的参与。功能性食品中的某些成分则具有抗炎功效,可抑制炎性细胞激活,减少炎性因子释放,减轻心血管损伤。例如,Omega-3 PUFA可抑制NF-kB激活,减少TNF-α、IL-6等炎性因子的表达;姜黄素具有抑制炎性细胞粘附、迁移、活化等作用,可减轻炎症反应。

三、具有心血管保护功能的功能性食品原料

(一)植物提取物

1.大豆异黄酮。大豆异黄酮(异黄酮)是一种重要的植物雌激素,通过与雌激素受体结合,可以调节脂代谢、降低LDL-C含量、增加HDL-C含量,具有良好的心血管保护作用。前期研究还发现,大豆异黄酮具有抗氧化及抗炎作用,可抑制内皮细胞氧化应激及炎症反应,改善内皮功能,防治心血管疾病。

2.茶多酚。茶多酚具有很强的抗氧化性,能清除自由基,抑制LDL-C氧化修饰,降低动脉硬化的发生概率,还具有降血脂、降血压、抗炎和抗血栓等功效。例如,儿茶素可抑制血管紧张素转换酶的活性,从而降低血压;茶多酚具有抗血小板聚集、抗血栓的作用。

3.银杏叶提取物。银杏叶浸提液具有扩张血管、改善微循环、抗氧化、抗炎等功效,可增加冠脉血流,改善心肌缺血、缺氧状态。

(二)益生菌

益生菌在维持人体心血管健康方面扮演着重要角色,其发酵产物具有良好的心血管保护功效。

1.肠道菌群数量众多,微生态平衡是维持肠道正常生理功能的关键,而益生菌可以抑制有害菌的生长繁殖,维持肠道微生态的稳定与健康。一些益生菌可以产生抗菌物质,直接抑制病原菌的生长,还可以改变肠道内的pH,使有害菌无法生存。

2.益生菌能明显降低肠道内毒素的吸收。益生菌可通过维持肠道微生态平衡,提高肠道粘膜的屏障功能,减少内毒素入血。同时,某些益生菌也能与内毒素直接结合,使其失活,不会对人体造成伤害。

3.益生菌通过短链脂肪酸(SCFAs)调控血脂、血压,抑制AngII生成,改善血管内皮功能。比如,乳酸菌具有较好的降脂功能,能显著降低胆固醇、甘油三酯、LDL-C的含量,从而降低心血管疾病的发病几率;双歧杆菌具有降血压、改善血管内皮功能的作用,从而维持血管弹性及血流灌注。

(三)海洋生物活性物质

1.Omega-3多不饱和脂肪酸。Omega-3多不饱和脂肪酸主要源于深海鱼类、藻类等海洋生物,包括二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等,其具有调节血脂、血压以及抗氧化、抗炎、抗血栓等功效,能够显著降低心血管疾病的发病风险。

2.虾青素。虾青素是一种天然的类胡萝卜素,具有极强的抗氧化能力,是维生素C、维生素E的数百倍。虾青素通过清除自由基、抑制LDL-C的氧化修饰,保护血管内皮细胞,从而减轻炎症反应,预防动脉粥样硬化。虾青素还能调节血脂、血压,增强免疫力,保护心血管健康。

四、新型功能性食品的研发方向

(一)精准营养

随着基因测序、代谢组和肠道微生物组的不断进步,“精准营养”已逐渐成为功能性食品新的研发方向。精准营养是指根据个体的遗传背景、代谢特点、肠道菌群构成制定个性化的营养计划,并选择特定的功能性食品。通过精准营养定制,可以更好地满足个体的营养需求,提升功能性食品的心血管疾病防治功能。例如,针对某些特定基因突变引起脂代谢异常的个体,可通过调控特定代谢通路,研发出针对性的功能性食品;针对肠道微生态失衡人群,研发含有特定益生元的功能性食品。

(二)纳米技术

纳米技术已经被越来越多地应用于功能性食品的开发,通过对有效成分进行纳米化处理,可以提高其生物利用度及稳定性。例如,将Omega-3 PUFA、植物萃取物等有效成分制备成纳米粒,可提高其在消化道内的溶解度及吸收速率,增强心血管保护作用。同时,纳米技术还可实现有效成分在心血管系统中的靶向输送,进而提高疗效、降低毒副作用。例如,通过纳米载体向内皮细胞输送抗氧化剂,可以增强其对内皮细胞的保护作用,从而防治心血管疾病。

(三)智能化包装

智能化包装是指利用传感器和指示剂等技术实时监控功能性食品的品质、营养成分和贮存条件等,并向消费者反馈信息。例如,将氧、湿度传感器等传感器安装到功能性食品包装中,监控并保证其中的有效成分在储藏过程中的稳定性。另外,智能包装还可通过手机等移动终端连接,提供个性化的健康管理意见及膳食建议,为消费者提供更便捷、智能的服务。

五、功能性食品研发过程中的安全性评估与法规监管

(一)安全性评估

对功能性食品进行安全性评价是研发的关键,主要包括安全评价、毒性评价和量效关系评价。分析功能性食品中有效成分的化学组成及其安全性,判断其是否具有毒性或毒副作用,能够明确其毒性机理及安全剂量范畴。对功能性食品进行急性、亚慢性、慢性、遗传毒性评价以及安全性评价,可以确定合适的用量,保证其在人体健康的前提下对人体无害。

(二)法规监管

随着功能性食品市场的蓬勃发展,加强其法律规制已成为保障消费者权益、推动其健康发展的重要途径,目前来看,主要是加强其定义、分类、审批、标签标识和广告宣传等方面的监管。比如,欧盟对功能性食品有严格的审批制度,必须有明确的健康说明和科学依据;美国已把功能性食品归入营养补充剂的范畴,并对其生产、销售和标签标识等进行详细规范;我国出台了《保健食品注册与备案管理办法》等一系列相关法律法规,规范了保健食品的注册、备案、生产和监督管理流程。

综上,心血管疾病已成为全球性的公共健康问题,功能性食品是一种极具潜力的新型预防措施。随着科技水平和民众健康要求的提高,功能性食品在心血管疾病防治中的作用将日益凸显。今后,还需进一步加强对功能性食品的基础研究,深入挖掘其心血管保护机理,开发更加安全、有效的功能性食品。在此基础上,还应加大对功能性食品的监管力度,规范市场秩序,保护消费者的合法权益。

作者简介:陈姣姣(1992—),女,汉族,河南焦作人,助教,硕士研究生,研究方向为生理学与病理生理学。

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