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，是骨骼強度的一個(gè)重要指標。骨密度是骨質(zhì)疏松的一個(gè)判定指標，骨骼強度減弱會(huì )導致骨折風(fēng)險增加。骨密度受遺傳、內分泌、飲食、運動(dòng)等多種因素影響，隨著(zhù)年齡增長(cháng)，中老年人骨礦物質(zhì)流失增加、女性更年期和絕經(jīng)也導致骨礦物質(zhì)密度出現降低。
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(guò)增加鈣的含量、提高患者雌激素水平，對破骨細胞分泌細胞因子而降低骨吸收的過(guò)程進(jìn)行抑制，促進(jìn)破骨細胞凋亡，增加成骨細胞活性等機理增加骨密度。
近年來(lái)國內外研究發(fā)現部分原料用在膳食補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(guò)對國內外上市的膳食補充劑所用原料來(lái)看，其作用原理也是通過(guò)了補鈣、增加體內雌激素水平等來(lái)實(shí)現骨密度的增加。
2003年原衛生部發(fā)布了《保健食品檢驗與技術(shù)評價(jià)規范》，其中規定了保健功能為“增加骨密度”的評價(jià)方法，截至 2019 年12 月，我國共批準 500 余個(gè)保健功能為增加骨密度的注冊保健食品，申請注冊的產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)動(dòng)物實(shí)驗驗證其是否有增加骨密度的保健功能，因此對我國批準的保健食品深入分析，將為下一步注冊審評和監督管理提供重要的依據。
本文通過(guò)對我國批準的增加骨密度保健食品配方所用原料進(jìn)行梳理，通過(guò)軟件數據挖掘探究原料配伍之間的規律，最后根據現行的法規對此類(lèi)產(chǎn)品未來(lái)研發(fā)和審評提出了建議。
1、材料和方法
1.1 增加骨密度產(chǎn)品配方來(lái)源
產(chǎn)品配方來(lái)源于國家市場(chǎng)監督管理總局食品審評中心的保健食品注冊管理信息系統數據庫。該數據庫完整收錄 2003 年以來(lái)批準的保健食品信息，2003 年以前的保健食品由衛生部批準，由于部分配方數據在該系統中信息不全，因此本文僅對 2003 年以后國家食品藥品監督管理局批準的產(chǎn)品進(jìn)行了統計。
本次數據收集將保健功能中含有增加骨密度的產(chǎn)品均作為數據來(lái)源，共收集產(chǎn)品 517 個(gè)，其中 68 個(gè)產(chǎn)品申報了兩個(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)行人工區分，最終只將產(chǎn)品原料納入 excel 數據庫中。
數據分析前先對原料名稱(chēng)統一規范，如“L-抗壞血酸”、“L-抗壞血酸鈣”、“維生素C”統一規范為“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(lèi)，故統計時(shí)將兩者統一規范為“氨基葡萄糖鹽”，對兩者使用情況在統計結果中將單獨說(shuō)明。
通過(guò) excel 軟件清洗后的數據庫，采用 SPSS Modeler 18.0 軟件、對各原料的使用頻數進(jìn)行分析，再以原料使用頻數最高的碳酸鈣和中藥使用頻數最高的淫羊藿為例，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )圖分析原料配伍使用情況，最后使用關(guān)聯(lián)規則 Apriori 算法對配方高頻次使用原料進(jìn)行關(guān)聯(lián)度的分析。
2、結果與分析
2003 年至 2019 年我國共批準增加骨密度產(chǎn)品 517 個(gè)，共涉及 192 個(gè)原料，原料使用頻數為 2132 次。使用頻數≥10 的原料共 26 個(gè)，具體見(jiàn)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(lèi)的食品補充物質(zhì)，和淫羊藿、補骨脂等中藥原料。
本次統計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，本次統計不再分別計算處理。
2.2 含有碳酸鈣原料的增加骨密度產(chǎn)品配方配伍分析
根據上述統計，碳酸鈣的使用頻數最高，因此以此為例對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，對配方中使用頻數≥10 的原料進(jìn)行了關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò )分析，見(jiàn)圖1，圖中線(xiàn)條的粗細與關(guān)聯(lián)頻數呈正比關(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)原料配伍頻數很高，是常用的配伍組對。
根據 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，設置支持度 10%（支持度反映了規則的普遍性），置信度≥80%（置信度反映了規則的可靠性），最大前項數為5，提升≥1（提升值反映了相關(guān)性的強弱，通常≥1 時(shí)具有統計意義）為條件，關(guān)聯(lián)結果見(jiàn)表3。
可以看出常用的配伍組對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鈣、緩解關(guān)節疼痛、潤滑關(guān)節的膳食補充劑主要原料。
2.3 含有淫羊藿原料的增加骨密度產(chǎn)品配方配伍分析
根據表1 的統計，26 個(gè)增加骨密度的原料中使用頻數高的原料包括 11 種中藥，本文以使用頻數最高的淫羊藿為例，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≥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、杜仲等中藥原料，具體原料使用頻數見(jiàn)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，對配方中使用頻數≥10 的原料進(jìn)行了關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò )分析，見(jiàn)圖2，圖中線(xiàn)條的粗細與關(guān)聯(lián)頻數呈正比關(guān)系?？梢钥闯?，淫羊藿與碳酸鈣，淫羊藿與骨碎補、淫羊藿與氨基葡萄糖鹽等的二階關(guān)聯(lián)原料配伍頻數很高。
根據Spss Modeler18.0軟件中Apriori建模，條件設置同碳酸鈣原料的關(guān)聯(lián)分析條件，關(guān)聯(lián)結果見(jiàn)表 5?？梢钥闯雠c淫羊藿常見(jiàn)配伍使用的中藥主要由丹參、珍珠粉、補骨脂、骨碎補，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)養素，骨密度降低與營(yíng)養素缺乏、代謝異常、雌激素水平等直接相關(guān)。從現行增加骨密度保健功能評價(jià)方法和適宜人群看，保健食品的適宜人群僅為中老年人；從已批準產(chǎn)品原料看，包括了含有鈣和其他骨營(yíng)養物質(zhì)的動(dòng)物全骨、鈣鎂等營(yíng)養素、促進(jìn)骨細胞代謝的氨基葡萄糖類(lèi)、增加骨細胞介導的骨形成的膠原蛋白類(lèi)等，此外使用了可以促進(jìn)骨細胞增殖分化等的中藥。
從現有對骨密度減少機理研究上看，保健食品使用的原料種類(lèi)，在發(fā)揮增加骨密度的作用機制上與現代研究預防骨密度減少的食物補充理念基本一致。
3.1.1 含鈣原料仍然是增加骨密度產(chǎn)品主要原料之一
從上述統計可以看出，75%以上的產(chǎn)品中都含有鈣來(lái)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。
對于長(cháng)期補鈣對骨密度的影響是有利還是有弊都引起過(guò)學(xué)術(shù)界的爭論。2005 年《新英格蘭雜志》報道了對 36282 名 50-79 歲以上健康婦女服用鈣劑和維生素 D 長(cháng)達 7 年的追蹤研究，發(fā)現補充鈣和維生素 D 可以使髖部骨密度有微小但顯著(zhù)的改善，但未能降低骨折的風(fēng)險，同時(shí)卻增加了腎結石的風(fēng)險；有報道對中國青年女性 2 年的服用鈣劑產(chǎn)品后，攝入劑量高的人群骨密度顯著(zhù)增加。
對補鈣有益的研究中發(fā)現鈣離子對成骨細胞的分化和增值有一定的促進(jìn)作用。然而長(cháng)期服用大量鈣劑產(chǎn)品卻會(huì )導致心血管系統、胃腸道疾病的發(fā)生。我國保健食品早期也僅批準過(guò)極少數以單純補鈣為原料的產(chǎn)品，未批準過(guò)單方其他原料能夠具有該功能的產(chǎn)品。但從已批準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)節軟骨細胞中 II 型膠原蛋白的合成，從而減少軟骨細胞死亡，保持軟骨細胞外的基質(zhì)合成和分解代謝平衡；酪蛋白磷酸肽對鈣吸收有促進(jìn)協(xié)同作用；牛羊等動(dòng)物全骨有益于骨細胞增殖等。
從統計數據看，鈣原料還加入到含中藥的產(chǎn)品中，應該是從研發(fā)角度和作用機理上考慮，注冊申請人考慮了同時(shí)需要補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(guò)程中也發(fā)揮了重要的作用，研究發(fā)現淫羊藿、補骨脂、杜仲等原料對于改善骨微結構，提升骨生物力學(xué)性能發(fā)揮了功效。從數據統計看，淫羊藿使用頻數為中藥原料中使用頻數最多的原料。
從目前對淫羊藿的臨床研究發(fā)現，淫羊藿通過(guò)降低血清 PINP（I 型前膠原氨基端前肽）來(lái)降低破骨細胞活性，同時(shí) I 型膠原羧基端肽 β 頁(yè)特殊序列（β-CTX）指標上升；淫羊藿總黃酮防治骨質(zhì)疏松可能與促進(jìn)骨細胞分化、增值，具有類(lèi)激素樣作用有關(guān)；淫羊藿苷可激發(fā)骨骼細胞分泌鈣素，增加鈣化結節的數量，還能促進(jìn)軟骨細胞分化增殖及抑制過(guò)度凋亡，加強對細胞代謝的相關(guān)蛋白調節，有效發(fā)揮軟骨保護作用，使骨骼穩定堅固，同時(shí)可通過(guò)抑制破骨細胞融合蛋白在機體的表達來(lái)抑制破骨細胞分化。
3.2 從注冊審評看增加骨密度產(chǎn)品配方配伍要求及對產(chǎn)品研發(fā)的啟示
根據《保健食品注冊審評審批工作細則》，注冊產(chǎn)品申報時(shí)應提供產(chǎn)品配方配伍及用量具有保健功能的科學(xué)依據和具有安全性的科學(xué)依據。
從目前增加骨密度產(chǎn)品的配方原料看，對于中藥而言，目前所用的中藥均列入了現行《中國藥典》，并根據衛生部 51 號文中屬于保健食品可用物質(zhì)；鈣、鎂等營(yíng)養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準（GB 31645- 2018）；酪蛋白磷酸肽做為食品強化劑也有食品安全國家標準食品強化劑標準（GB 31617- 2014）；硫酸軟骨素應符合《中國藥典》的有關(guān)規定；鹽酸氨基葡萄糖應符合國家藥品標準第 16 冊 WS1-XG-028-2001 標準執行；硫酸氨基葡萄糖應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準，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充劑的使用范圍，其產(chǎn)品用于緩解骨關(guān)節炎疼痛，骨關(guān)節潤滑，我國也批準了多個(gè)含此類(lèi)成分的保健食品。因此，從配方原料上看，用于增強骨密度的原料使用時(shí)間較長(cháng)。
可以看出，目前的配方配伍呈現出營(yíng)養素等化合物結構比較明確的原料互配、中藥與結構明確的化合物互配的情況。申請人提供互配的依據多基于目前骨健康的西方醫學(xué)理論，將有助于骨健康的原料直接合并使用，但是對于中藥原料與食品藥品原料的互配依據依然存在不十分充足的情況，如果做為中藥使用，配伍往往缺乏中醫藥理論的支持；如果以中藥提取物配伍，則應該通過(guò)對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(lái)產(chǎn)品的安全性。根據上述對配方原料的分析，頻數較高的原料使用時(shí)間均較長(cháng)，但隨著(zhù)科學(xué)的不斷進(jìn)步發(fā)展，也逐漸發(fā)現部分原料可能對特別人群存在安全隱患。其中氨基葡萄糖做為保健食品類(lèi)似產(chǎn)品原料在國外使用也已經(jīng)多年，對其的研究也較為深入，根據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)險評估研究所、新加坡等部門(mén)在對使用此原料的使用過(guò)程中，提出對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慎使用。
國外上市的產(chǎn)品也可見(jiàn)將糖尿病人群列入注意事項，因此未來(lái)對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(lái)由于淫羊藿基源較多，炮制不規范等原因，臨床使用發(fā)現大量長(cháng)期食用時(shí)可能產(chǎn)生肝毒性、引發(fā)心血管疾病，因此對于中藥使用范圍和用量應該嚴格把控。
此外，中藥與食品藥品互配的合理依據還應該繼續深入研究，以保證產(chǎn)品長(cháng)期食用的安全性。目前我國批準含有上述成分的增強骨密度保健食品時(shí)，適宜人群標注中老年人，不適宜人群為少年兒童，孕婦，乳母，其對特殊人群的食用安全性已經(jīng)做到基本控制，但未來(lái)研究需根據科學(xué)依據再進(jìn)一步細化不適宜人群和注意事項。
保健食品以預防疾病為目的，消費者通常希望購買(mǎi)使用保健食品來(lái)維持身體健康水平，隨著(zhù)人口年齡老齡化，除了健康的生活方式外，增強骨密度保健食品未來(lái)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、監督管理部門(mén)跟隨科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步不斷規范完善的過(guò)程。
