骨密度是骨骼組織礦物質(zhì)的密度，間接反映骨骼的健康狀況，是骨骼強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)。骨密度是骨質(zhì)疏松的一個(gè)判定指標(biāo)，骨骼強(qiáng)度減弱會(huì)導(dǎo)致骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。骨密度受遺傳、內(nèi)分泌、飲食、運(yùn)動(dòng)等多種因素影響，隨著年齡增長(zhǎng)，中老年人骨礦物質(zhì)流失增加、女性更年期和絕經(jīng)也導(dǎo)致骨礦物質(zhì)密度出現(xiàn)降低。
臨床治療上骨密度通常選用化學(xué)藥物、激素、中成藥等治療手段，通過增加鈣的含量、提高患者雌激素水平，對(duì)破骨細(xì)胞分泌細(xì)胞因子而降低骨吸收的過程進(jìn)行抑制，促進(jìn)破骨細(xì)胞凋亡，增加成骨細(xì)胞活性等機(jī)理增加骨密度。
近年來國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)部分原料用在膳食補(bǔ)充劑中也具有增加骨密度的作用，例如鈣制劑、氨基葡萄糖、硫酸軟骨素、姜黃素等，通過對(duì)國內(nèi)外上市的膳食補(bǔ)充劑所用原料來看，其作用原理也是通過了補(bǔ)鈣、增加體內(nèi)雌激素水平等來實(shí)現(xiàn)骨密度的增加。
2003年原衛(wèi)生部發(fā)布了《保健食品檢驗(yàn)與技術(shù)評(píng)價(jià)規(guī)范》，其中規(guī)定了保健功能為“增加骨密度”的評(píng)價(jià)方法，截至 2019 年12 月，我國共批準(zhǔn) 500 余個(gè)保健功能為增加骨密度的注冊(cè)保健食品，申請(qǐng)注冊(cè)的產(chǎn)品需要經(jīng)過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其是否有增加骨密度的保健功能，因此對(duì)我國批準(zhǔn)的保健食品深入分析，將為下一步注冊(cè)審評(píng)和監(jiān)督管理提供重要的依據(jù)。
本文通過對(duì)我國批準(zhǔn)的增加骨密度保健食品配方所用原料進(jìn)行梳理，通過軟件數(shù)據(jù)挖掘探究原料配伍之間的規(guī)律，最后根據(jù)現(xiàn)行的法規(guī)對(duì)此類產(chǎn)品未來研發(fā)和審評(píng)提出了建議。
1、材料和方法
產(chǎn)品配方來源于國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局食品審評(píng)中心的保健食品注冊(cè)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫完整收錄 2003 年以來批準(zhǔn)的保健食品信息，2003 年以前的保健食品由衛(wèi)生部批準(zhǔn)，由于部分配方數(shù)據(jù)在該系統(tǒng)中信息不全，因此本文僅對(duì) 2003 年以后國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。
本次數(shù)據(jù)收集將保健功能中含有增加骨密度的產(chǎn)品均作為數(shù)據(jù)來源，共收集產(chǎn)品 517 個(gè)，其中 68 個(gè)產(chǎn)品申報(bào)了兩個(gè)保健功能。收集到配方后，將每個(gè)產(chǎn)品的原料和輔料進(jìn)行人工區(qū)分，最終只將產(chǎn)品原料納入 excel 數(shù)據(jù)庫中。
數(shù)據(jù)分析前先對(duì)原料名稱統(tǒng)一規(guī)范，如“L-抗壞血酸”、“L-抗壞血酸鈣”、“維生素C”統(tǒng)一規(guī)范為“維生素 C”等；由于氨基葡萄糖鹽酸鹽和硫酸鹽均為氨基葡萄糖鹽類，故統(tǒng)計(jì)時(shí)將兩者統(tǒng)一規(guī)范為“氨基葡萄糖鹽”，對(duì)兩者使用情況在統(tǒng)計(jì)結(jié)果中將單獨(dú)說明。
通過 excel 軟件清洗后的數(shù)據(jù)庫，采用 SPSS Modeler 18.0 軟件、對(duì)各原料的使用頻數(shù)進(jìn)行分析，再以原料使用頻數(shù)最高的碳酸鈣和中藥使用頻數(shù)最高的淫羊藿為例，通過網(wǎng)絡(luò)圖分析原料配伍使用情況，最后使用關(guān)聯(lián)規(guī)則 Apriori 算法對(duì)配方高頻次使用原料進(jìn)行關(guān)聯(lián)度的分析。
2、結(jié)果與分析
2003 年至 2019 年我國共批準(zhǔn)增加骨密度產(chǎn)品 517 個(gè)，共涉及 192 個(gè)原料，原料使用頻數(shù)為 2132 次。使用頻數(shù)≥10 的原料共 26 個(gè)，具體見表1。原料包括了鈣制劑，氨基葡萄糖和硫酸軟骨素等化合物，以及動(dòng)物全骨、膠原蛋白肽類的食品補(bǔ)充物質(zhì)，和淫羊藿、補(bǔ)骨脂等中藥原料。
本次統(tǒng)計(jì)中氨基葡萄糖鹽包括鹽酸氨基葡萄糖和硫酸氨基葡萄糖共268 個(gè)，其中鹽酸氨基葡萄糖共 231 個(gè)，硫酸氨基葡萄糖 37 個(gè)。由于二者均為氨基葡萄糖鹽，本次統(tǒng)計(jì)不再分別計(jì)算處理。
2.2 含有碳酸鈣原料的增加骨密度產(chǎn)品配方配伍分析
根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)，碳酸鈣的使用頻數(shù)最高，因此以此為例對(duì)增加骨密度保健食品配方進(jìn)行配方原料和配伍分析。
309 個(gè)含有碳酸鈣產(chǎn)品的配方中涉及除碳酸鈣以外的原料 105 個(gè)，可以看出鈣做為骨骼的重要組成部分，在配伍時(shí)常被使用，其中氨基葡萄糖鹽和硫酸軟骨素的使用頻率較高。
為了闡述配方中含有碳酸鈣的產(chǎn)品中原料配伍的關(guān)聯(lián)性，對(duì)配方中使用頻數(shù)≥10 的原料進(jìn)行了關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分析，見圖1，圖中線條的粗細(xì)與關(guān)聯(lián)頻數(shù)呈正比關(guān)系?？梢钥闯鎏妓徕}與氨基葡萄糖鹽、碳酸鈣與硫酸軟骨素、碳酸鈣與酪蛋白磷酸肽等的二階關(guān)聯(lián)原料配伍頻數(shù)很高，是常用的配伍組對(duì)。
根據(jù) SPSS Modeler18.0 軟件中 Apriori 建模，進(jìn)一步挖掘含有碳酸鈣的增加骨密度產(chǎn)品中原料配伍的關(guān)系，設(shè)置支持度 10%（支持度反映了規(guī)則的普遍性），置信度≥80%（置信度反映了規(guī)則的可靠性），最大前項(xiàng)數(shù)為5，提升≥1（提升值反映了相關(guān)性的強(qiáng)弱，通常≥1 時(shí)具有統(tǒng)計(jì)意義）為條件，關(guān)聯(lián)結(jié)果見表3。
可以看出常用的配伍組對(duì)有碳酸鈣與大豆異黃酮，碳酸鈣與淫羊藿等，三個(gè)及以上原料配伍主要包括了碳酸鈣，維生素D，硫酸軟骨素、氨基葡萄糖鹽、膠原蛋白、酪蛋白磷酸肽共6個(gè)原料中。這6種原料也是國外在用于補(bǔ)鈣、緩解關(guān)節(jié)疼痛、潤(rùn)滑關(guān)節(jié)的膳食補(bǔ)充劑主要原料。
2.3 含有淫羊藿原料的增加骨密度產(chǎn)品配方配伍分析
根據(jù)表1 的統(tǒng)計(jì)，26 個(gè)增加骨密度的原料中使用頻數(shù)高的原料包括 11 種中藥，本文以使用頻數(shù)最高的淫羊藿為例，分析含有該原料的產(chǎn)品中配伍關(guān)系。
含有淫羊藿 87 個(gè)配方中，涉及原料 61 個(gè)，其中使用頻數(shù)≥10 的原料共 11 個(gè)。包括了氨基葡萄糖鹽、硫酸軟骨素、維生素 D 等化合物，以及骨碎補(bǔ)、杜仲等中藥原料，具體原料使用頻數(shù)見表4。
為了闡述配方中含有淫羊藿的產(chǎn)品中原料配伍的關(guān)聯(lián)性，對(duì)配方中使用頻數(shù)≥10 的原料進(jìn)行了關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分析，見圖2，圖中線條的粗細(xì)與關(guān)聯(lián)頻數(shù)呈正比關(guān)系?？梢钥闯?，淫羊藿與碳酸鈣，淫羊藿與骨碎補(bǔ)、淫羊藿與氨基葡萄糖鹽等的二階關(guān)聯(lián)原料配伍頻數(shù)很高。
根據(jù)Spss Modeler18.0軟件中Apriori建模，條件設(shè)置同碳酸鈣原料的關(guān)聯(lián)分析條件，關(guān)聯(lián)結(jié)果見表 5?？梢钥闯雠c淫羊藿常見配伍使用的中藥主要由丹參、珍珠粉、補(bǔ)骨脂、骨碎補(bǔ)，搭配使用的食品原料包括大豆提取物、酪蛋白磷酸肽、維生素 D，此外淫羊藿也與硫酸軟骨素搭配使用。
3、討論、研發(fā)及監(jiān)管建議
3.1 增加骨密度保健食品配方原料的特點(diǎn)
骨骼健康需要鈣、維生素 D、鎂、鉀、維生素 K 等營(yíng)養(yǎng)素，骨密度降低與營(yíng)養(yǎng)素缺乏、代謝異常、雌激素水平等直接相關(guān)。從現(xiàn)行增加骨密度保健功能評(píng)價(jià)方法和適宜人群看，保健食品的適宜人群僅為中老年人；從已批準(zhǔn)產(chǎn)品原料看，包括了含有鈣和其他骨營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的動(dòng)物全骨、鈣鎂等營(yíng)養(yǎng)素、促進(jìn)骨細(xì)胞代謝的氨基葡萄糖類、增加骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨形成的膠原蛋白類等，此外使用了可以促進(jìn)骨細(xì)胞增殖分化等的中藥。
從現(xiàn)有對(duì)骨密度減少機(jī)理研究上看，保健食品使用的原料種類，在發(fā)揮增加骨密度的作用機(jī)制上與現(xiàn)代研究預(yù)防骨密度減少的食物補(bǔ)充理念基本一致。
3.1.1 含鈣原料仍然是增加骨密度產(chǎn)品主要原料之一
從上述統(tǒng)計(jì)可以看出，75%以上的產(chǎn)品中都含有鈣來源的原料（包括碳酸鈣，檸檬酸鈣，乳酸鈣等）。雖然鈣是骨骼支撐的重要物質(zhì)，但單純鈣并不一定能直接增加骨密度。
對(duì)于長(zhǎng)期補(bǔ)鈣對(duì)骨密度的影響是有利還是有弊都引起過學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)論。2005 年《新英格蘭雜志》報(bào)道了對(duì) 36282 名 50-79 歲以上健康婦女服用鈣劑和維生素 D 長(zhǎng)達(dá) 7 年的追蹤研究，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充鈣和維生素 D 可以使髖部骨密度有微小但顯著的改善，但未能降低骨折的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)卻增加了腎結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)；有報(bào)道對(duì)中國青年女性 2 年的服用鈣劑產(chǎn)品后，攝入劑量高的人群骨密度顯著增加。
對(duì)補(bǔ)鈣有益的研究中發(fā)現(xiàn)鈣離子對(duì)成骨細(xì)胞的分化和增值有一定的促進(jìn)作用。然而長(zhǎng)期服用大量鈣劑產(chǎn)品卻會(huì)導(dǎo)致心血管系統(tǒng)、胃腸道疾病的發(fā)生。我國保健食品早期也僅批準(zhǔn)過極少數(shù)以單純補(bǔ)鈣為原料的產(chǎn)品，未批準(zhǔn)過單方其他原料能夠具有該功能的產(chǎn)品。但從已批準(zhǔn)的增加骨密度保健食品配方配伍看，鈣原料多與維生素 D、氨基葡萄糖、硫酸軟骨素、膠原蛋白、酪蛋白磷酸肽等原料同時(shí)配伍使用。
現(xiàn)代研究表明，氨基葡萄糖和硫酸軟骨素在增加骨密度方面和鈣同時(shí)使用時(shí)具有協(xié)同作用，二者同時(shí)使用時(shí)還能促進(jìn)人體的關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中 II 型膠原蛋白的合成，從而減少軟骨細(xì)胞死亡，保持軟骨細(xì)胞外的基質(zhì)合成和分解代謝平衡；酪蛋白磷酸肽對(duì)鈣吸收有促進(jìn)協(xié)同作用；牛羊等動(dòng)物全骨有益于骨細(xì)胞增殖等。
從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，鈣原料還加入到含中藥的產(chǎn)品中，應(yīng)該是從研發(fā)角度和作用機(jī)理上考慮，注冊(cè)申請(qǐng)人考慮了同時(shí)需要補(bǔ)充和提高鈣在骨骼形成中的吸收利用的因素。
3.1.2 含有淫羊藿等中藥原料也加入到增加骨密度產(chǎn)品
中藥在骨密度降低的防治過程中也發(fā)揮了重要的作用，研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿、補(bǔ)骨脂、杜仲等原料對(duì)于改善骨微結(jié)構(gòu)，提升骨生物力學(xué)性能發(fā)揮了功效。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看，淫羊藿使用頻數(shù)為中藥原料中使用頻數(shù)最多的原料。
從目前對(duì)淫羊藿的臨床研究發(fā)現(xiàn)，淫羊藿通過降低血清 PINP（I 型前膠原氨基端前肽）來降低破骨細(xì)胞活性，同時(shí) I 型膠原羧基端肽 β 頁特殊序列（β-CTX）指標(biāo)上升；淫羊藿總黃酮防治骨質(zhì)疏松可能與促進(jìn)骨細(xì)胞分化、增值，具有類激素樣作用有關(guān)；淫羊藿苷可激發(fā)骨骼細(xì)胞分泌鈣素，增加鈣化結(jié)節(jié)的數(shù)量，還能促進(jìn)軟骨細(xì)胞分化增殖及抑制過度凋亡，加強(qiáng)對(duì)細(xì)胞代謝的相關(guān)蛋白調(diào)節(jié)，有效發(fā)揮軟骨保護(hù)作用，使骨骼穩(wěn)定堅(jiān)固，同時(shí)可通過抑制破骨細(xì)胞融合蛋白在機(jī)體的表達(dá)來抑制破骨細(xì)胞分化。
3.2 從注冊(cè)審評(píng)看增加骨密度產(chǎn)品配方配伍要求及對(duì)產(chǎn)品研發(fā)的啟示
根據(jù)《保健食品注冊(cè)審評(píng)審批工作細(xì)則》，注冊(cè)產(chǎn)品申報(bào)時(shí)應(yīng)提供產(chǎn)品配方配伍及用量具有保健功能的科學(xué)依據(jù)和具有安全性的科學(xué)依據(jù)。
3.2.1 配方原料的標(biāo)準(zhǔn)和使用
從目前增加骨密度產(chǎn)品的配方原料看，對(duì)于中藥而言，目前所用的中藥均列入了現(xiàn)行《中國藥典》，并根據(jù)衛(wèi)生部 51 號(hào)文中屬于保健食品可用物質(zhì)；鈣、鎂等營(yíng)養(yǎng)素的化合物已列入保健食品原料目錄；膠原蛋白肽做為普通食品原料已經(jīng)有了食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 31645- 2018）；酪蛋白磷酸肽做為食品強(qiáng)化劑也有食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品強(qiáng)化劑標(biāo)準(zhǔn)（GB 31617- 2014）；硫酸軟骨素應(yīng)符合《中國藥典》的有關(guān)規(guī)定；鹽酸氨基葡萄糖應(yīng)符合國家藥品標(biāo)準(zhǔn)第 16 冊(cè) WS1-XG-028-2001 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；硫酸氨基葡萄糖應(yīng)參照鹽酸氨基葡萄糖的質(zhì)量要求。
目前氨基葡萄糖和硫酸軟骨素都使用了國家藥品標(biāo)準(zhǔn)，在國外，美國等國家也將硫酸軟骨素和氨基葡萄糖列入膳食補(bǔ)充劑的使用范圍，其產(chǎn)品用于緩解骨關(guān)節(jié)炎疼痛，骨關(guān)節(jié)潤(rùn)滑，我國也批準(zhǔn)了多個(gè)含此類成分的保健食品。因此，從配方原料上看，用于增強(qiáng)骨密度的原料使用時(shí)間較長(zhǎng)。
可以看出，目前的配方配伍呈現(xiàn)出營(yíng)養(yǎng)素等化合物結(jié)構(gòu)比較明確的原料互配、中藥與結(jié)構(gòu)明確的化合物互配的情況。申請(qǐng)人提供互配的依據(jù)多基于目前骨健康的西方醫(yī)學(xué)理論，將有助于骨健康的原料直接合并使用，但是對(duì)于中藥原料與食品藥品原料的互配依據(jù)依然存在不十分充足的情況，如果做為中藥使用，配伍往往缺乏中醫(yī)藥理論的支持；如果以中藥提取物配伍，則應(yīng)該通過對(duì)提取物中成分研究情況和其他原料的協(xié)同關(guān)系加以證明。
保健食品原料的安全性直接影響到未來產(chǎn)品的安全性。根據(jù)上述對(duì)配方原料的分析，頻數(shù)較高的原料使用時(shí)間均較長(zhǎng)，但隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步發(fā)展，也逐漸發(fā)現(xiàn)部分原料可能對(duì)特別人群存在安全隱患。其中氨基葡萄糖做為保健食品類似產(chǎn)品原料在國外使用也已經(jīng)多年，對(duì)其的研究也較為深入，根據(jù)氨基葡萄糖目前主流的兩種生產(chǎn)工藝情況和實(shí)際使用情況，歐洲食品安全局、德國聯(lián)邦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究所、新加坡等部門在對(duì)使用此原料的使用過程中，提出對(duì)于葡萄糖代謝受損人群，建議將特別是糖尿病人群等需要謹(jǐn)慎使用。
國外上市的產(chǎn)品也可見將糖尿病人群列入注意事項(xiàng)，因此未來對(duì)于氨基葡萄糖的原料如何使用及每日食用量的范圍更加安全有待進(jìn)一步細(xì)化。另外淫羊藿在古代本草和《中國藥典》中均未記載有毒性作用，但近年來由于淫羊藿基源較多，炮制不規(guī)范等原因，臨床使用發(fā)現(xiàn)大量長(zhǎng)期食用時(shí)可能產(chǎn)生肝毒性、引發(fā)心血管疾病，因此對(duì)于中藥使用范圍和用量應(yīng)該嚴(yán)格把控。
此外，中藥與食品藥品互配的合理依據(jù)還應(yīng)該繼續(xù)深入研究，以保證產(chǎn)品長(zhǎng)期食用的安全性。目前我國批準(zhǔn)含有上述成分的增強(qiáng)骨密度保健食品時(shí)，適宜人群標(biāo)注中老年人，不適宜人群為少年兒童，孕婦，乳母，其對(duì)特殊人群的食用安全性已經(jīng)做到基本控制，但未來研究需根據(jù)科學(xué)依據(jù)再進(jìn)一步細(xì)化不適宜人群和注意事項(xiàng)。
保健食品以預(yù)防疾病為目的，消費(fèi)者通常希望購買使用保健食品來維持身體健康水平，隨著人口年齡老齡化，除了健康的生活方式外，增強(qiáng)骨密度保健食品未來在人群中的需求也不斷增加，如何研發(fā)和生產(chǎn)出食用安全、有效，質(zhì)量可控的產(chǎn)品，是需要研發(fā)人員、監(jiān)督管理部門跟隨科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步不斷規(guī)范完善的過程。
