在国家相关政策大力关注健康生活及中国健康大数据老龄化伴随的慢性疾病发病率持续上升的背景下，药食同源产业受到高度重视。
相关研究显示,2020-2027全球功能食品市场预测1750-3090亿美元，年均复合增长率7.5%，中国贡献率25.7%，其中在2022年功能食品市场大盘中，药食同源食品约55亿市场，同比增长54%；食疗滋补营养约19亿市场，同比增长22%；参类滋补品约15亿市场，同比增长1%，药食同源产业正在蓬勃发展。
01、什么是药食同源
药食同源名录以植物为主,碳水化合物一般占50-80%左右，而国际益生科学协会定义的益生元的不可消化性,微生物利用性及健康益处与药食同源不谋而合，益生元可能是药食同源的主要活性成分之一。
02、药食同源的优势
益生元可以分为天然益生元和合成益生元，绝大部分商品益生元为合成的寡糖类(聚合度2-10)碳水化合物，药食同源植物中多含有聚合度高、单糖组成复杂的天然益生元。
天然益生元功效更加具有优势：
1、改变菌群代谢能力：素食及杂食者的菌群代谢碳水化合物能力偏向复杂聚糖，肉食者的菌群代谢能力偏向简单糖；补充膳食纤维有助于菌群结构及代谢复杂聚糖能力的恢复。
2、短链脂肪酸通路及可能带来的益处：膳食纤维的糖酵解产物可通过一系列通路最终转化成乙酸盐，丙酸盐和丁酸盐等短链脂肪酸；短链脂肪酸对神经发育、免疫应答、造血功能、血糖稳态等方面有积极作用。
03、药食同源行业卡脖子问题及新技术的产生运用
食药同源目前面对的问题也有很多：如健康原料功能因子仍存在成分不清晰，构效关系不明的问题；功能因子生产过程能耗高、智能化低；功能因子易受环境影响，导致生物效价及利用率低；健康产业侧重在原料供给端，缺乏稳态化高端产品等等。目前行业内针对此类问题也有对应的新技术应用以解决此类问题。
活性物质的靶向制备技术
相较于传统制备技术靶向弱，提取效率低，强化靶向作用机制不明等问题，靶向制备技术利用通过三种技术实现活性物质靶向制备。
1、原位免疫荧光标记联合拉曼光谱等技术：利用标记技术揭示果胶、多酚等活性成分在植物原料组织、细胞中的精确分布状态。
2、pH响应的不同结构糖靶向释放技术：通过发现低温酸、碱专一性释放植物细胞壁果胶多糖，使用低温酸破坏细胞壁中纤维素、半纤维素与果胶的部分连接，促进果胶从细胞壁解离；低温碱通过β消除和氧化反应促进RG-I果胶连接结构断裂，有效释放活性RG-I结构。
3、声压联合提取技术：构建碱性辅助靶向的声压联合高效制备RG-I果胶技术。相比单独溶剂处理制备体系时间缩短30%，产物得率从18.34%提升至25.51% ,RG-1结构保留率从36.62%提升至78.27%。
高效结构鉴定技术
目前传统结构解析技术均集中于：比色法和液相色谱法。比色法：检测时使用葡萄糖作标准品，难以区分多糖和单糖，误差比较大，易造假。液相色谱法：仅测定单糖组成，分离效果受多种因素影响，分析时间较长。两种方法都无法满足对多糖等功能成分的通量化的需求，制约着药食同源构效研究和产业化发展。
而高效结构鉴定这一新型技术能够解决针对性的问题,如：
1、多糖整体解析策略：基于LC-MIS技术的“单糖一糖苷键”的解析策略，实现了对多糖整体结构精准分析；具有高通量(<30min)、 高覆盖(16种单糖/94种糖苷键)和高灵敏优势；24h即可实现对140余种食源性多糖整体结构差异化鉴定。
2、自动化糖链解析：利用生物信息学软件MS-DIAL,通过对于寡糖质谱数据的参考库匹配分析,可以实现对糖链的自动化解析；缩短了分析流程 (<20 min/run)，提高了分析精度。
例如黄精低聚糖解析中，采用酸解法联合HPAEC-PAD发掘黄精根茎中富含低聚果糖，约占干重的30%, 并采用HILIC-MS/MS解析出多种蔗果型低聚果糖，包括蔗果三、四、六、十二、十三及十五糖。其中，分子量在1k~5kD的低聚糖最为丰富。
04、食药同源功能评价平台的搭建与功效关系研究
目前个性化营养时代即将来临，以满足我国人民群众对美好生活的向往。而个性化营养时代，需要回答下面四个问题：
1、通过基础研究促进发现和创新回答：“吃什么食物? 不同食物有何影响?”2、探索饮食模式和行为对改善健康的作用回答：“吃什么?何时吃?”3、明确营养整个生命周期中营养的作用回答：“吃什么能促进一生健康?”4、营养对疾病的干预作用回答：“如何以食为药?定向干预? ”
与其相关的研究有很多，例如：1、可译机器学习框架鉴定Ⅱ型糖尿病的特征肠道菌群：采用可译机器学习框架鉴定了Ⅱ型糖尿病的特征肠道菌群，无菌定植证明了特征菌群结构升高血糖的因果性。首次发现体脂分布与Ⅱ型糖尿病特征肠道菌群交互影响未来血糖升高。
2、水果摄入与肠道菌群互作降低Ⅱ型糖尿病的风险：系统鉴定膳食水果摄入的特征肠道菌群和代谢标志物。创建水果摄入肠道菌群指数，并发现其与Ⅱ型糖尿病风险的负相关。为果蔬与肠道菌群互作影响2型糖尿病发展提供了重要依据。
3、肠道菌群-胆汁酸轴介导长期失眠与心血管代谢疾病。
4、果胶分子结构分子大小：研究显示分子量对RG-1果胶益生活性具有差异化影响,大分子果胶(5 31.5 kDa) 更能改善脂质代谢，减少脂肪堆积，缓解高脂膳食引起的血糖不耐受和胰岛素抵抗。
5、植物多酚增强益生元调控：研究显示橙皮苷/绿原酸与RG-I 果胶复配抑制果胶发酵并促进多酚的利用，协同调控肠道菌群(显著增加Bifidobacterium 等益生菌丰度，降Lachnoclostridium 等有害菌丰度),促进SCFAs 生成，开发了糖-酚新型益生元。
6、柑橘新型复合益生元调控机理：研究显示柑橘果胶加入显著提高了Subdoligranulum、Faecalibacterium等利用橙皮苷的肠道菌的相对丰度，促进了橙皮苷的消耗，显著增加其代谢产物的生成量提高其生物利用度和生物活性。
7、巯基化果胶+丁酸：研究显示利用酰胺化反应原理制备巯基化果胶，与玉米醇溶蛋白共包埋丁酸盐，实现丁酸盐的靶向递送;巯基化益生元微球可有效提高结肠处的驻留时间，24小时后仍在结肠中显著富集;巯基化益生元微球对促进拟杆菌属、粪杆菌属的生长最为明显。
05、食药同源产业化案例
1、柑橘新型多糖益生元：在柑橘罐头加工水中回收RG-1果胶，利用非金属-芬顿超声体系制备RG-1果胶。代表产品是低分子果胶，由低分子果胶和柑橘黄酮组成，具有防便秘的效果和益生元的相关效果。所获得的新型柑橘益生元具有高粘稠性，高Rg-1侧链,靶向Gal-3,有调理血脂与肥胖相关机制。
2、桃胶多糖新型益生元：低分子桃胶产品快速制备及分级，可作为免疫调控、预防结肠炎等功效的低聚糖功能产品。
3、新型杨梅聚合多酚益生元：新型杨梅聚合多酚具有显著的降血糖功能。
4、海洋软体动物多糖制备：海参多糖胶囊中的海参多糖成分有抗血栓功效。
5、黄精的功能产品开发：黄精酒产品酿造工艺，添加蒸制黄精与糯米共同发酵，与普通黄酒相比，添加黄精粉发酵的黄精黄酒总糖、总酚含量显著增高。
6、健康果蔬汁加工：姜黄饮料，针对姜黄素难溶于水的难题，开发了一种茶多酚增溶姜黄素的技术，研发了姜黄茶饮料；其稳定性高，6个月无沉淀产生，姜黄素保留率80%以上；感官好，相较于市售姜黄饮料，色泽调和、光滑明亮，姜黄和茶特征风味明显。
7、低GI等健康粮食加工：开发了基于真空打浆、低温冻融的无矾粉丝加工关键技术，开发了低GI 重组米加工关键技术。
注:以上内容根据浙江大学陈士国教授《2024药食同源产品洞察会》分享内容整理。
来源：食品伙伴网食品研发创新服务中心，作者：kate,食品专业硕士,研发工程师与高级营养师。图片来源：创客贴会员。
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