氨基酸蛋白質類新食品的研究方法
人體必需的八種氨基酸,基本上全部都是來自于蛋白質,因此,每天定量的攝取蛋白質,對于人體健康具有舉足輕重的作用,國家食品安全局對蛋白質的管理條例也列舉的相當詳細,要求各設計到蛋白質加工的單位必須配備蛋白質測定儀,進行蛋白質含量的把關,在食品說明上必須詳細注明蛋白質含量,對于新食品的審批,各項參數必須滿足,尤其是蛋白質,范圍詳細到氨基酸,下面我們一起看看氨基酸蛋白質類新食品的研究方法。
氨基酸是組成蛋白質的基本單位,是分子中具有氨基和羧基的一類含有復合官能團的化合物,組成蛋白質的氨基酸主要有20種。蛋白質是所有生命細胞極其重要的結構分子和活性物質,是人體的必需營養素,由碳、氫、氧和氮原子組成,有些還含有硫原子。肽是指分子結構介于氨基酸和蛋白質之間的一類化合物。蛋白質和肽類的種類多,并且有許多尚未闡明的結構和功能,是目前研究的重點。在眾多的氨基酸、肽和蛋白質類物質中,除了一些已經被廣泛認可的物質和大部分缺乏足夠數據進行評價的物質,還有一部分隨著研究的深入,已經受到各國政府管理機構的關注,對其進行評價,并規范其實際應用。新資源食品的管理體系,作為法規管理的一部分,成為擴大食品和食品原料的允許應用范圍的重要途徑。本文將針對衛生部所批準的氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品進行一次比較分析,以回顧并分析該類物質的應用。
1 材料和方法
1·1 研究對象
2007年《新資源食品管理辦法》(以下簡稱《管理辦法》)實施以來所批準的氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品。
1·2 研究內容
1·2·1 比較氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品的基本情況和主要應用范圍。
1·2·2 氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品在我國的其他應用情況。
1·2·3 氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品在國際組織和其他國家的批準、認可情況。
1·3 研究方法
1·3·1 數據來源查閱中華人民共和國衛生部公告,收集整理已批準的氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品。
檢索食品添加劑相關標準和營養強化劑相關標準,以及保健食品、藥品相關標準和評審情況,分析氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品的其他應用情況。
1·3·2 數據對比分析:搜集國際組織食品法典委員會、美國食品藥品監督管理局和美國農業部、歐盟食品安全管理局和澳大利亞/新西蘭食品標準局的食品管理法規和報告,包括新資源食品、膳食補充劑等管理性文件和批準認可情況,比較我國目前所批準的氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品在國際組織和各國的批準、認可情況。
2 結果
2·1 基本情況及應用范圍比較
從2007年《管理辦法》實施,中華人民共和國衛生部共批準共7種可歸屬于氨基酸、肽及蛋白質類新資源食品。其中,屬于氨基酸的有1種(γ-氨基丁酸);主要成分屬于肽類的有3種(水解蛋黃粉、珠肽粉、玉米低聚肽粉);主要成分屬于蛋白質類的有2種(初乳堿性蛋白粉、牛奶堿性蛋白粉和地龍蛋白)。表1為上述新資源食品的基本情況。
根據衛生部公告的內容,從來源和生產工藝分析,γ-氨基丁酸是以L-谷氨酸鈉為原料經希氏乳桿菌發酵、加熱殺菌、冷卻、活性炭處理、過濾、加入調配輔料(淀粉)、噴霧干燥等步驟生產而成,終產品中γ-氨基丁酸的含量為≥20%;水解蛋黃粉是以雞蛋蛋黃為原料,經蛋白酶處理、加熱、離心分離、噴霧干燥等步驟生產而成,終產品中蛋白質含量≥60%,其中相對分子質量100~5 000的比例為≥75%;珠肽粉以檢疫合格豬的血紅細胞為原料,經黑曲霉蛋白酶酶解豬血紅蛋白得到的寡肽混合物,終產品中蛋白質含量≥85%,其中相對分子質量100~5 000的比例為≥85%;玉米低聚肽粉以玉米蛋白粉為原料,經調漿、蛋白酶酶解、分離、過濾、噴霧干燥等工藝生產而成,終產品中蛋白質含量≥80%,其中低聚肽含量≥75%;初乳堿性蛋白粉以牛初乳為原料,經殺菌、脫脂、離心分離、去除酪蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白,微濾、超濾、冷凍干燥等工藝而制得,終產品中蛋白質含量≥80%;牛奶堿性蛋白以鮮牛乳為原料,經脫脂、過濾、濃縮、去除酪蛋白等酸性蛋白、陽離子層析、冷凍干燥等工藝制得,終產品中蛋白質含量≥90%,牛奶堿性蛋白含量≥70%。分析發現,這些新資源食品均是由傳統食品經過發酵或酶解、或過濾分離生產的,來源本身是安全的,具有長期食用歷史的。而地龍蛋白比較特別,來源非傳統食品,以地龍(蚯蚓)經挑選洗滌、水解自溶、離心分離、微濾、噴霧干燥、包裝等工藝制成,蛋白質含量≥65%。
從應用范圍分析,總體而言,這些新資源食品的應用范圍廣泛,但均不包括嬰幼兒食品,其中比較特別是珠肽粉,它不像其他5種新資源食品可以添加于普通食品中,而是作為保健食品原料應用,相對而言與美國ND1相似(新膳食成分)。(自2009年開始,衛生部不再批準僅為保健食品原料的新資源食品)。
從安全性來說,批準為新資源食品均經過食品安全的風險性評估,即在批準的使用量下不會導致食品安全的風險。在多個人群試驗中,以膳食補充劑或強化的形式攝入γ-氨基丁酸,最長持續攝入12周,劑量為120mg/d,未發現不良反應,在血液、尿液生化指標方面亦無改變,并有研究表明在高達18g/d的劑量水平下連續攝入4天,人體仍能耐受。水解蛋黃粉即蛋黃多肽的90天動物試驗中,給予1960mg/kg的蛋黃多肽,未出現毒性反應。珠肽粉的人群試驗表明每天攝入3g持續2個月未出現肝腎損傷,無抗原性,無成癮性;動物試驗表明致死劑量>10g/kg體重,90天喂養劑量為每天4g/kg體重,未觀察到毒性反應,無致突變作用。對牛奶堿性蛋白的大量安全性研究,急性毒性試驗中LD50>2000mg/kg體重,亞急性、致畸性、致突變性動物試驗均未發現相關的毒性,NOAEL為2000mg/kg體重/d,在多個人群臨床試驗中牛奶堿性蛋白也未發現毒性反應。
2·2 在我國的其他應用情況
所有新資源食品,首先可根據新資源食品的審批內容在相應的食品中按照特定的食用量得到應用。經過對國家食品藥品監督管理局注冊和保健食品的查詢,以及在食品營養強化劑使用標準GB14880(征求意見稿)和食品添加劑使用衛生標準GB2766-2007中亦未發現交叉批準情況。
2·3 國際組織和各國政府的批準認可和應用情況
γ-氨基丁酸是許多食物中天然存在的成分,并且可以添加到很多種類的食品之中,如飲料、口香糖、咖啡、茶、糖果中,添加量為0.04 ~4% /份(30~200mg/份),在日本、美國等國都具有長期食用的歷史。牛奶堿性蛋白在美國被批準為GRAS物質,可以添加入多種食品中,如奶酪、沙拉醬、牛奶、酸奶、果汁、代餐,添加量為10~40 mg/份。其他均沒有有效資料。
γ-氨基丁的在韓國No65421-3歸入一般食品添加劑,廣泛應用于各類食品。中國臺灣收入食品添加劑,用于普通食品和飲料中,批準號:0940403864。珠肽粉:日本特定保健用食品,美國、歐盟、日本等不需申請批準。地龍蛋白,新西蘭作為食品。
3 討論
目前,上述新資源食品的研究中,其生理功能的相關研究是不可忽視的一部分。對生理功能的研究雖然不是《管理辦法》推崇的,但也不是批準新資源食品的依據,對于生產商或是研究者而言,具有某一特殊生理功能往往是開發利用新產品的原因之一。上述的氨基酸、肽、蛋白質類新資源食品也不例外。
γ-氨基丁酸是中樞神經系統的抑制性神經遞質,可降低神經元活性,是神經調節的重要神經遞質,并能有效地促進血管擴張,從而起到降低血壓的作用。同時,γ-氨基丁酸具有神經營養作用,對神經元的增殖分化有調節作用。水解蛋黃粉即蛋黃多肽的攝入量為50mg/kg/d時對實驗鼠脛骨的伸長有明顯的促進效果。珠肽粉可以抑制餐后的血漿甘油三酯升高,降低空腹血漿中甘油三酯的濃度,降低血漿中殘狀脂蛋白膽固醇,并能調節血糖。
玉米低聚肽在動物試驗中表現對原發性高血壓大鼠的降血壓作用。初乳堿性蛋白具有促進成骨細胞的增殖和調節骨代謝的功能,從而能夠增強骨密度。牛乳堿性蛋白具有促進成骨細胞增殖和調節破骨細胞的功能。有研究表明,牛奶堿性蛋白能減少去卵巢大鼠股骨干骺端的骨量丟失,抑制破骨細胞介導的骨吸收和破骨細胞的形成,從而減少和防止因卵巢切除所致的骨量喪失,提高骨密度。地龍耐熱蛋白可降低血漿、心肌AngⅡ水平,下調心肌AT1受體的表達,且其下調機制可能與降低心肌AngⅡ水平有關。
自然界的生物體中含有豐富的氨基酸、肽和蛋白質資源。1996~2007年間,真菌蛋白蠶蛹氨基酸等也已批準對新蛋白質來源功能的研究和應用是目前學術界和企業均關注的熱點。《管理辦法》的實施,立足于風險性評估,確保所批準的人類使用新資源食品使用安全。