近年来,经济的迅速发展推动了人民生活水平的普遍提高,健康逐渐成为人们关注的焦点。然而,生活习惯的改变、物质条件的满足,一些不健康的生活方式导致糖尿病、高血脂、高尿酸等慢性疾病开始呈现年轻化、大众化发展的趋势。《2021 中国高尿酸及痛风趋势白皮书》显示,当前我国已有约1.77 亿高尿酸血症患者,其中18 岁~35 岁的年轻人占近六成[1]。高尿酸血症患病率呈现逐年上升的趋势,但其相关药物大多会引发较为严重的副作用,如常用的降尿酸药物别嘌醇就容易导致病人产生比较严重的过敏反应或剥落性皮炎等,还有可能对病人的肾功能造成影响[2]。一般降尿酸成分调节机体尿酸水平的方式有3 种:一种是通过抑制黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XO)活性来阻止嘌呤代谢产生尿酸,一种是通过促进尿酸排出体外以降低尿酸浓度,还有一种是既能抑制尿酸合成又能促进其排泄。很多天然食物原料如樱桃[3]、马齿苋[4]等具有降尿酸的功能,可以利用这些原料研发出具有降尿酸功效的功能食品。本文主要介绍当前降尿酸功能食品开发的进展,以期为相关功能食品的研发提供思路及参考。
李思慧[5]探究了22 种常见水果和40 种常见蔬菜的70%乙醇提取物对于XO 活性的体外抑制作用,在500 mg/L 的剂量下,有39 种果蔬的醇提物对XO 具有不同程度的抑制作用,经过对比分析发现这些果蔬中醇提物的抑制效果最佳的有1 种水果和4 种蔬菜,分别为山楂、藜蒿、香菜、荷兰豆、红辣椒。有研究发现,芹菜的水醇提取物可以通过抑制肝脏的黄嘌呤脱氢酶和XO 的活性来降低血清尿酸水平[6]。芹菜籽提取物也能显著降低高尿酸血症大鼠的血清尿酸水平[7]。
袁冬寅[8]研究发现,黑茶与红茶作为传统六大茶类中的后发酵茶和全发酵茶,均具有降尿酸的生物活性。同时,通过小鼠实验发现红茶及一种后发酵红茶新产品——发花红砖茶,均能够通过抑制尿酸的产生与促进尿酸排泄两条途径来降低高尿酸血症模型小鼠的尿酸含量,且能修复受损肾脏,对于高尿酸血症的发展起到了一定的延缓效果。
有研究人员发现从红茶中分离纯化出的茶黄素(theaflavin,TF)、茶黄素双没食子酸酯(theaflavin-3-3'-gallate,TFDG)和茶黄素-3-没食子酸酯(theaflavin-3-gallate,TF-3-G)对高尿酸血症小鼠有明显的降尿酸作用[9]。有研究表明绿茶儿茶素可以在摄入酒精的情况下促进尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤的排泄[10]。藤茶提取物可以抑制尿酸合成,促进尿酸排泄,从而抑制餐后血清尿酸的升高[11]。普洱茶通过降低XO 和腺苷脱氨酶(adenosine deaminase,ADA)活性使尿酸合成减少,又通过下调肾脏葡萄糖转运蛋白及其mRNA 和蛋白质水平的表达,从而增强尿酸排泄以达到缓解高尿酸血症的效果[12]。
李会品[13]研究表明,作为传统发酵调味品的酱油,可能通过抑制XO 活性降低高尿酸血症大鼠血清中尿酸含量与XO 活性,酱油处理组大鼠的血清XO 浓度显著低于氧嗪酸钾诱导的高尿酸血症大鼠模型组。
张文丽等[14]研究发现,由芹菜、卷心菜发酵而成的西北传统发酵食品浆水中含有的乳酸杆菌JL-3,可降解实验小鼠体内的尿酸实现对尿酸水平的控制。研究人员发现人群痛风发作频率与食用浆水次数呈现负相关,因而从浆水中筛选出一株具有降解尿酸能力的新菌株——发酵乳酸杆菌JL-3 并进一步借助动物实验探究其相关性,结果表明,使用该菌株灌胃的小鼠血清尿酸水平降低了31.3%[15]。
郭花斌等[16]研究了9 种可降尿酸的药食两用食材:荷叶、薄荷、山药、股蓝、白背三七、米须、菊花、茯苓、诃子。此外,其他研究还发现,除了以上9 种,还有很多药食两用食材具有降尿酸功效,如桑叶[17]、菊苣[18]等。
研究表明,菊苣可以通过抑制黄嘌呤氧化酶和腺嘌呤脱氨酶这2 种参与嘌呤代谢的关键酶的活性达到降尿酸的效果[19],还可能通过调节脂质代谢来降低尿酸水平[20]。另有研究发现,芹菜的水醇提取物可以通过抑制XO 活性减少尿酸生成[21]。此外,含有10 mg 木犀草素的菊花提取物可以降低血清尿酸水平[22]。研究表明,服用富含木犀草素的菊花提取物4 周可降低血清尿酸水平[23]。
有研究人员使用70%乙醇回流法制备藜蒿叶咖啡酰奎宁酸提取液,用石油醚、乙酸乙酯和水饱和正丁醇对其进行分离,结果显示藜蒿叶的乙酸乙酯馏分(ethyl acetate fraction,EAF)或正丁醇馏分(n-butanol fraction,nBuF)以及6 种咖啡酰奎宁酸化合物(caffeoylquinic acid,CQA)在体外对XO 均具有一定的抑制活性[24]。
表1 总结了常见的具有降尿酸功效的食品及可食用原料种类。
表1 常见的具有降尿酸功效的食品及可食用原料
Table 1 Common foods and edible ingredients with uric acidlowering effect
种类举例果蔬山楂、香菜、荷兰豆、红辣椒、藜蒿、青梅、芹菜籽茶黑茶、红茶、发花红砖茶、普洱茶、藤茶、某些抑酸复合茶发酵食品酱油、浆水药食两用 荷叶、薄荷、山药、股蓝、白背三七、米须、菊花、茯苓、诃子、百合、枸杞、桑叶、菊苣
通过对我国近几年在降尿酸食品开发领域申请专利情况的分析,具有降低尿酸功能的食品一般分为固态产品和液态产品,以及固、液态均能制备的多形态组合物。
2.1.1 固体饮料
陈志等[25]发明了一种降尿酸肽固体饮料,该产品由麦芽糊精、大豆肽粉、芹菜提取物、茯苓粉、海洋鱼低聚肽等为原料制得。经动物实验及患者试服证明该产品具有降尿酸的功效,可以缓解痛风症状。
张贵民等[26]研发出一种益生菌组合物,主要由酵乳杆菌TSF 331、罗伊氏乳杆菌TSR 332、糖醇、糊精、低聚糖、发酵粉组成,通过将一定量的抗性糊精、麦芽糊精、大豆分离蛋白进行干燥后与其他成分充分混合,可以制得袋装活菌型固体饮料。经过小鼠实验及试服实验证明,该产品具有一定的降尿酸效果。
2.1.2 能量棒
曾里等[27]发明了一种针对痛风人群的代餐营养棒。该产品是以海洋鱼低聚肽粉、浓缩乳清蛋白、膨化米粉(大米和黑米的混合物,大米与黑米的质量比为1∶1)、燕麦片、膨化植物粉(山药、薏苡仁和葛根的质量比为1∶1∶1)、复合果粒(樱桃干、黑枸杞干与刺梨干的质量比为2∶2∶1)等为原料,经过烘焙增香、黏合剂制备、拌料、压制成型、冷却干燥制得块状能量棒。该产品中含有的黑枸杞、山药、黑米具有补肾的功效,与其他成分如薏苡仁、葛根、刺梨等可以协同调节人体代谢,促进尿酸排泄,降低人体尿酸水平。此外,其含有的海洋鱼低聚肽由于可以激活次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶(hypoxanthine phosphoribosyl transferase,HPRT),从而推测其是以此阻碍了尿酸的合成,实现尿酸的降低。试服结果发现,高尿酸患者在服用2 周后,尿酸值具有一定程度的降低。
2.2.1 酒
廖雪义等[28]发明了一种平卧菊三七酒的制备方法,将浸提后的平卧菊三七利用马克斯克鲁维酵母进行发酵最后灭菌制得产品。通过小鼠灌胃实验证明该产品可以有效降低氧嗪酸钾负荷引起的高尿酸血症,相对于等量的平卧菊三七水溶液具有更显著的降尿酸效果。
2.2.2 饮料
赵谋明等[29]发明了一种降尿酸肽饮料,由秋刀鱼降尿酸肽干粉、果汁、蔗糖、柠檬酸和稳定剂组成。先将秋刀鱼绞碎加水加热,加蛋白酶水解后灭酶离心,去除鱼油及下层沉淀,取清液喷雾干燥制成秋刀鱼降尿酸肽干粉,随后添加辅料均质并灭菌,罐装得到产品。通过高效液相色谱法经体外实验测得,其具有明显的黄嘌呤氧化酶抑制活性,具有降尿酸功效。
2.2.3 乳杆菌发酵制品
刘慧敏[30]利用筛选出的乳酸菌嘌呤降解株开发了一款黄瓜酸奶。将洗净的黄瓜切片放在维生素C 和柠檬酸溶液中浸泡后榨汁,取汁按比例添加白砂糖与脱脂乳粉后均质,调pH 值至中性并分装,将其灭菌后接种活化后的菌种发酵,经巴氏杀菌冷却后加发酵剂密封即得成品。
谢静莉等[31]开发了一种功能性发酵豆乳,主要使用植物乳杆菌X7021 的活化菌液发酵灭菌后的豆乳,从体外实验得出该产品与未经过植物乳杆菌发酵的豆乳相比具有较强的XO 抑制活性,说明该产品可能具有良好的降尿酸效果。
2.2.4 醋
吴晓春等[32]发明了一种平卧菊三七醋,主要以马克斯克鲁维酵母作为酒精发酵菌种,将原料和碳水化合物用该酵母发酵后加醋酸菌进行醋酸发酵得到成品,通过动物实验证明了该产品对于高尿酸血症显示出一定的改善作用。
陈有军等[33]以菊苣、姜黄、海洋鱼低聚肽为主要原料,对除海洋鱼低聚肽外的其余组分进行粉碎处理,将所得粉末与海洋鱼低聚肽混合制粒,得到产品;或将所得粉末经过多次煎煮、过滤所得的提取液与水按体积比1∶10 混合,进行多次煎煮、过滤,取滤液,经过减压浓缩得到稠膏,再与海洋鱼低聚肽混合制粒、干燥。此外,该组合物还可以制成袋泡茶、饮料、口服液或糖果。该产品效果测试表明,该组合物能够平稳降低尿酸。
仲米存等[34]以青梅复合发酵粉、啤酒花提取物、金盏花提取物、樱花提取物、番茄红素微囊粉、沙棘果粉、橄榄果粉为原料制成粉剂、片剂、颗粒剂或硬胶囊剂等。将青梅粉、蔓越莓粉、野樱莓粉、接骨木莓粉、葡萄粉混合,按总干物质与水的质量比为1∶(15~25)加水,调节pH 值为5~8 后,接种嗜酸乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和副干酪乳杆菌,在28~38 ℃条件下发酵24~72 h,过滤后干燥,得到青梅复合发酵粉。然后加入其他原料和辅料,混合制粒、干燥后分装,可得颗粒剂。经过动物实验验证,该产品能够较好地降低氧嗪酸钾诱导的高尿酸血症小鼠的尿酸水平,且具有较好的肝肾保护作用。
李育强等[35]发明了一种降尿酸的组合物,该产品以海洋鱼低聚肽粉、辣木叶粉、针叶樱桃浓缩提取物和青梅提取物为主要原料,可以制成片剂、胶囊、粉剂、丸剂或颗粒剂。功效验证结果表明,该产品能有效地降尿酸。
黄大权等[36]以山楂、木瓜、蝮蛇、肉桂、火麻仁、栀子、葛根、茯苓、螺旋藻、薏苡仁为原料制成一种降血脂、降尿酸中药组合物。首先将山楂、木瓜、蝮蛇、肉桂、火麻仁混合,用10 倍量的水加热提取2 次,每次2 h,过滤浓缩得到清膏,再加入已经粉碎的葛根、茯苓、螺旋藻、薏苡仁以及其他辅料,混匀制粒、干燥、整粒、压片可得产品。功效验证结果表明,该组合物可以显著降尿酸和降血脂。
黄秀梅等[37]以明日草、车前草、甘草、红花、栀子、葛根、枸杞、当归、荸荠为原料,水煮或醇提2~3 次,每次5~60 min,过滤浓缩为浸膏,之后制成片剂、果冻或口服液等。研究证明,明日草能够降低血清尿酸水平。当其与红花、当归、车前草等协调作用时,有助于增强降尿酸功能。
徐晓飞等[38]开发出一款具有降尿酸功能的组合物,主要采用物理压榨所得的山竹、芒果和桑葚100%原汁按比例混合所得,组合后使用可以协同增效,高尿酸人群长期服用具有一定降尿酸效果。
连秀屘等[39]以土肉桂、甘草、番石榴干萃取物粉末为原料,加入乙醇和盐酸混合,在60~80 ℃的条件下水解3~5 h,所得反应液经过真空浓缩、冷冻干燥得到粉末状产物。试验证明土肉桂、甘草和番石榴均具有抑制XO 的作用,可以有效降低血清尿酸水平。
龙运光等[40]制造了一种具有治疗和预防痛风以及降尿酸作用的刺梨组合物,是以刺梨提取物、葛根提取物、恰玛古提取物、葵花盘肽、金钱草提取物、黄芪提取物、车前子提取物、甘草提取物、忧遁草提取物为原料,混合制得的刺梨组合物。经过动物实验验证,刺梨及其复方具有显著降低尿酸的能力。
根据我国在降尿酸产品方面的开发情况,统计了5 年专利中各类原料和产品形态出现的频次,降尿酸产品常用原料统计见表2。
表2 降尿酸产品常用原料统计
Table 2 Statistical chart of common raw materials for uric acid-lowering products
原料名称出现次数海洋鱼低聚肽5葛根5低聚糖3菊粉/菊苣3乳杆菌3甘草3酵母3糊精2茯苓2青梅2樱桃2肉桂2栀子2薏苡仁2车前草/车前子2平卧菊三七2刺梨2
由表2 可知,出现次数排在前2 位的原料为海洋鱼低聚肽和葛根,均为5 次;其次为菊苣、甘草、酵母、乳杆菌、低聚糖,均为3 次。从第8 位开始,原料出现次数不超过2 次,仅出现1 次的原料未考虑纳入表格。由此可见,人们可能普遍认为以上物质具有良好的降尿酸效果或者辅助降尿酸效果,且经济安全,适用于降尿酸食品的开发。
除原料分析外,还统计了15 项降尿酸专利产品中各类形态出现的频次,绘制了产品形态粗分表和细分表,分别见表3 和表4。
表3 产品形态粗分
Table 3 Crude table of product form
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表4 产品形态细分
Table 4 Subdivision table of the product form
产品形态出现次数多形态产品8固体饮料2乳杆菌发酵制品2能量棒1酒1饮料1醋1
由表3 和表4 可知,具有降尿酸功效的多形态产品最多,其次是液体和固体产品,说明研发者更倾向于将原料制成可食用的多形态产品。根据细分的产品形态统计表,固态产品中固体饮料相关专利数量最多,液体中则是乳杆菌发酵制品相关专利最多。
随着当代人饮食习惯改变以及生活水平的提高,相较于药物治疗而言,为了尽量降低治疗带来的副作用,应更加重视个人日常饮食及生活方式,人们对于相关食品的需求较大,降尿酸功能食品的开发前景十分广阔。经过整理与分析,可以发现研发人员倾向于以海洋鱼低聚肽、葛根、菊苣等为原料,制成各类具有降尿酸作用的多形态组合物、固体饮料和乳杆菌发酵制品等。然而,制成的产品如能量棒、液体饮料、酒、醋等相对较少,而且制备的酒类制品尚不确定其中是否具有对高尿酸人群不利的作用。此外,一些经过大量研究验证具有降尿酸功能的食物原料(如樱桃)尚未在降尿酸功能食品领域得到广泛应用。因此,对于未来降尿酸食品的开发,可以从以下3 个方面考虑:1)充分利用经过体内或体外实验验证的具有降尿酸功能的各类食品原料,并探究不同种食品原料的最优组合;2)关注液态类产品的开发,开发新型降尿酸产品时可以首先从液态类产品入手;3)在保证产品风味的前提下提高工艺水平,增加经济效益,降低成本。
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