功能原料生物利用度的几点创新思考
时间：2017-08-29
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关键词： 原料 生物 功能
此报道根据益倍植物成分创新中心研究院晏仁义博士在植提桥主办的2017大健康功能原料生物活性利用改善峰会上演讲报道《明星植物活性成分生物利用度创新改善的思考》整理而来。
生物利用度指的是药物在体内的生物利用程度与生物利用速度，近年来开始受到健康产业从业者的关注，尤其是下游保健品研发公司，因为产品功效已经成为消费者衡量该产品质量好坏的标准之一。我们都知道，影响功能原料生物利用度的因素太多了，包括化合物本身的性质、制剂技术和其他因素如相互作用等。
目前，制剂学手段是提高产品生物利用度常用的技术之一，比如环糊精包埋、脂质体、固体分散、纳米粒子、水凝胶、喷雾剂等，但部分制剂技术使用的辅料分子在食品中应用会受到局限。对于植物源食品而言，关注点应集中在植物成分生物利用度上面，而非通过增加植物成分的使用量实现，特定食品之间的协同作用对于改善生物利用度是非常重要的。
健康产品的未来发展离不开技术的加持，但将生物利用度作为产品功效的主要衡量因素是否实际可行？每一种植物功能成分都要去考虑生物利用度是否合适？关于这个问题，益倍植物成分创新中心研究院晏博士提出了以下几点创新性的思考。
关于生物利用度，是否选择了合适的评价方法
对于中医药而言，人们通常情况下会采取整体评价的方法去衡量功能成分在体内发挥作用。随着科学技术的不断发展，仪器检测手段也越来越先进，人们对植物功能成分的分析已经从整体评价方法转变到更为具体化的评价如代谢产物、质谱检测等。是否越先进的技术方法越适合？北京大学蔡少青通过药物动力学研究发现，中草药进入人体血液的浓度非常低，但是其却对疾病的改善产生效果，这可能和植物成分的“显效形式”及“叠加作用”有关。中药药效物质显效形式的集合或叠加是药效的核心物质基础，各个显效形式的血药浓度的叠加作用是药效作用机制之一。中医药集几千年的临床经验而形成的一整套医学体系，但由于成分的复杂性，利用生物利用度来评价该类产品会显得十分困难。
以白藜芦醇为例，现有资料记载34科，69属，102种植物中均含有白藜芦醇，多项试验也证实其具有多种有益的药理活性，如抗氧化、心血管健康、抗自由基等，但研究同时也指出白藜芦醇体内生物利用度较低。2005年的一项研究指出，3组实验自愿者人数分别为10，5，10人，分别摄入0.25，1.92，0.48 mg白藜芦醇。结果显示，25人中的14人未检测到任何形式的白藜芦醇，其中第1、2组血浆中未检测到原形化合物，但有7个人检测到代谢产物（3-或4’-gluc）；第3组中有4人血浆中检测到原形（1.1-6.2 ng/ml），这4人中有2人检测到代谢物，代谢物的含量远比原形高（15-900 ng/ml）。关于白藜芦醇生物利用度的评价，研究人员在检测时不光要考虑原形产物，还有代谢产物的评估，以及未检测出的其它代谢物，不同的评价方法检测出的生物利用率是不一样的。
关于生物利用度，是否考虑到成分间的相互作用？
对于部分植物功能成分而言，如果以纯化合物的形式去考量其生物利用度，人体的整个吸收率是比较低的，但是若考虑到不同成分之间的相互作用，其生物利用度或许会改善，中草药几千年来都是将不同的草药复配在一起，这可能在某种程度上可改善功能原料的生物利用度，优化人体的整个吸收效果。以姜黄素为例，其在亚洲地区的食用历史已有5000年，具有多种健康功效，但口服生物利用度非常低。日本1998年的一项研究发现，姜黄素和胡椒碱复配时，姜黄素的生物利用度会增加20倍。中南大学2010年的一项研究也表明，胡椒碱可增加姜黄素的人体吸收率。这可能和胡椒碱的生理机制有关，如改变肠上皮细胞膜脂质和蛋白流动性，增加肠上皮吸收；抑制药物代谢酶；增加胆汁分泌，增加难溶性药物的溶解度。
关于生物利用度，是否为唯一衡量指标？
关于生物利用度，是否是所有的健康产品都要去检测和衡量，答案肯定是NO。在衡量部分功能原料在人体中作用的发挥效果，是否有考虑到植物成分在人体中的作用位点，而非过多的强调血液中的浓度。比如，目前临床上常用美沙拉嗪，其在肠腔中的浓度是血浆中的两千倍，是否可以假设该成分不需要吸收入血，而是在结肠中发挥抗炎症的效果，通过局部作用起到治疗效果。同时，在一致性评价中，糖苷酶抑制剂通过药效学来评价，而非药代动力学。对于大多数植物功能成分而言，其在药代动力学中的吸收率比较低，我们是否有考虑其通过局部作用的形式发挥效果。
肠道菌群和植物功能成分之间存在密切的联系，部分功能原料在人体发挥作用是在肠道中某种菌株代谢下起作用的。2017年的一项小鼠研究发现，口服白藜芦醇可改善肥胖患者的血糖参数，相关机理在于白藜芦醇可降低厚壁菌门丰度，增加拟杆菌门等丰度，使小鼠肠道菌群的组成及功能发生改变，从而达到改善血糖的效果。同时，通过粪群移植方式也能改善肥胖小鼠的血糖改善，这就说明部分功能原料不需要吸收入血，而是通过改善肠道菌群结构实现的。
生物利用度一直都是健康产业所面临和必须解决的问题之一，但不宜过分强调功能原料的生物利用度，因为部分功能原料是不需要吸收入血，而是通过局部作用起效果。益倍生物拥有自己的植提工厂、植物成分创新中心以及终端生产，是一家构建全产业链产品开发模式的企业。
生物利用度指的是药物在体内的生物利用程度与生物利用速度，近年来开始受到健康产业从业者的关注，尤其是下游保健品研发公司，因为产品功效已经成为消费者衡量该产品质量好坏的标准之一。我们都知道，影响功能原料生物利用度的因素太多了，包括化合物本身的性质、制剂技术和其他因素如相互作用等。
目前，制剂学手段是提高产品生物利用度常用的技术之一，比如环糊精包埋、脂质体、固体分散、纳米粒子、水凝胶、喷雾剂等，但部分制剂技术使用的辅料分子在食品中应用会受到局限。对于植物源食品而言，关注点应集中在植物成分生物利用度上面，而非通过增加植物成分的使用量实现，特定食品之间的协同作用对于改善生物利用度是非常重要的。
健康产品的未来发展离不开技术的加持，但将生物利用度作为产品功效的主要衡量因素是否实际可行？每一种植物功能成分都要去考虑生物利用度是否合适？关于这个问题，益倍植物成分创新中心研究院晏博士提出了以下几点创新性的思考。
关于生物利用度，是否选择了合适的评价方法
对于中医药而言，人们通常情况下会采取整体评价的方法去衡量功能成分在体内发挥作用。随着科学技术的不断发展，仪器检测手段也越来越先进，人们对植物功能成分的分析已经从整体评价方法转变到更为具体化的评价如代谢产物、质谱检测等。是否越先进的技术方法越适合？北京大学蔡少青通过药物动力学研究发现，中草药进入人体血液的浓度非常低，但是其却对疾病的改善产生效果，这可能和植物成分的“显效形式”及“叠加作用”有关。中药药效物质显效形式的集合或叠加是药效的核心物质基础，各个显效形式的血药浓度的叠加作用是药效作用机制之一。中医药集几千年的临床经验而形成的一整套医学体系，但由于成分的复杂性，利用生物利用度来评价该类产品会显得十分困难。
以白藜芦醇为例，现有资料记载34科，69属，102种植物中均含有白藜芦醇，多项试验也证实其具有多种有益的药理活性，如抗氧化、心血管健康、抗自由基等，但研究同时也指出白藜芦醇体内生物利用度较低。2005年的一项研究指出，3组实验自愿者人数分别为10，5，10人，分别摄入0.25，1.92，0.48 mg白藜芦醇。结果显示，25人中的14人未检测到任何形式的白藜芦醇，其中第1、2组血浆中未检测到原形化合物，但有7个人检测到代谢产物（3-或4’-gluc）；第3组中有4人血浆中检测到原形（1.1-6.2 ng/ml），这4人中有2人检测到代谢物，代谢物的含量远比原形高（15-900 ng/ml）。关于白藜芦醇生物利用度的评价，研究人员在检测时不光要考虑原形产物，还有代谢产物的评估，以及未检测出的其它代谢物，不同的评价方法检测出的生物利用率是不一样的。
关于生物利用度，是否考虑到成分间的相互作用？
对于部分植物功能成分而言，如果以纯化合物的形式去考量其生物利用度，人体的整个吸收率是比较低的，但是若考虑到不同成分之间的相互作用，其生物利用度或许会改善，中草药几千年来都是将不同的草药复配在一起，这可能在某种程度上可改善功能原料的生物利用度，优化人体的整个吸收效果。以姜黄素为例，其在亚洲地区的食用历史已有5000年，具有多种健康功效，但口服生物利用度非常低。日本1998年的一项研究发现，姜黄素和胡椒碱复配时，姜黄素的生物利用度会增加20倍。中南大学2010年的一项研究也表明，胡椒碱可增加姜黄素的人体吸收率。这可能和胡椒碱的生理机制有关，如改变肠上皮细胞膜脂质和蛋白流动性，增加肠上皮吸收；抑制药物代谢酶；增加胆汁分泌，增加难溶性药物的溶解度。
关于生物利用度，是否为唯一衡量指标？
关于生物利用度，是否是所有的健康产品都要去检测和衡量，答案肯定是NO。在衡量部分功能原料在人体中作用的发挥效果，是否有考虑到植物成分在人体中的作用位点，而非过多的强调血液中的浓度。比如，目前临床上常用美沙拉嗪，其在肠腔中的浓度是血浆中的两千倍，是否可以假设该成分不需要吸收入血，而是在结肠中发挥抗炎症的效果，通过局部作用起到治疗效果。同时，在一致性评价中，糖苷酶抑制剂通过药效学来评价，而非药代动力学。对于大多数植物功能成分而言，其在药代动力学中的吸收率比较低，我们是否有考虑其通过局部作用的形式发挥效果。
肠道菌群和植物功能成分之间存在密切的联系，部分功能原料在人体发挥作用是在肠道中某种菌株代谢下起作用的。2017年的一项小鼠研究发现，口服白藜芦醇可改善肥胖患者的血糖参数，相关机理在于白藜芦醇可降低厚壁菌门丰度，增加拟杆菌门等丰度，使小鼠肠道菌群的组成及功能发生改变，从而达到改善血糖的效果。同时，通过粪群移植方式也能改善肥胖小鼠的血糖改善，这就说明部分功能原料不需要吸收入血，而是通过改善肠道菌群结构实现的。
生物利用度一直都是健康产业所面临和必须解决的问题之一，但不宜过分强调功能原料的生物利用度，因为部分功能原料是不需要吸收入血，而是通过局部作用起效果。益倍生物拥有自己的植提工厂、植物成分创新中心以及终端生产，是一家构建全产业链产品开发模式的企业。
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