营养素补充剂精准化应用技术展望

于辉 范蓓 武宁 赵雪梅 朱大洲

摘 要：近年来，随着收入水平提升，居民保健意识逐渐增强，营养素补充剂受到更加广泛的关注。我国因维生素、矿物质等人体必需微量营养素缺乏造成的“隐性饥饿”问题凸显，营养素补充剂未来市场潜力巨大。本研究对营养素补充剂精准化应用技术进行了展望，重点介绍了现有膳食调查方法、人体健康监测技术研究进展，并在此基础上介绍了营养素补充剂精准、个性化使用的发展趋势。

关键词：营养素补充剂;功能食品;保健食品;精准营养;个性化营养

隐性饥饿危害着世界上20多亿人口的健康，占全球人口的1/3[1-5]。和其他国家一样，中国在解决隐性饥饿等问题时也面临很大挑战。《中国居民营养与健康状况监测报告（2010—2013）》监测数据显示，有71%的城市居民存在维生素A（视黄醇）摄入不足的情况，维生素B1和B2摄入量没有达到日推荐量的人数更是高达85%;居民矿物质摄入量同样低于推荐摄入量，其中锌的平均摄入量仅达到10.6 g，40%的人口硒摄入量不符合推荐要求[6-7]。另有研究显示，隐性饥饿易引起一系列疾病，而长期缺乏必需微量营养素，还有可能直接导致精神障碍、抵抗力下降等。隐性饥饿对不同年龄阶段的人有着不同的影响，但对于儿童和妇女带来的影响更须引起重视。消除隐性饥饿已经成为全球关注的问题，以微量营养素为核心的营养强化、营养素补充剂产业，成为解决我国“隐性饥饿”问题、改善食物与国民营养健康状况的有力手段。

近年来，随着人们保健意识的增强，对营养素补充剂的使用越来越普遍，不少国家把营养素补充剂市场作为重要的经济增长点。我国根据2005年发布的《营养素补充剂申报与审评规定（试行）》，将营养素补充剂定义为一种补充维生素、矿物质而不以提供能量为目的的产品，其作用是补充膳食供给微量营养素的不足，预防营养缺乏和降低发生某些慢性退行性疾病的危险性。营养素补充剂在国外军队或者运动员中被食用的频率较高，美军海军陆战队就有一半的人服用膳食补充剂[8]。在加拿大，每名运动员平均服用过3种膳食补充剂，在过去6个月内运动员服用过膳食补充剂的人数高达87%[9]。我国也配发膳食补充剂给驻地分散的雷达部队，以改善官兵的营养状况[10]。营养素补充剂在科学使用情况下，对于居民健康有积极作用，并且能預防疾病节约医疗费用，普通居民食用营养素补充剂也越来越普遍。因此发达国家相继开展工作指导公众科学使用营养素补充剂，并通过干预措施规范市场有序发展营养素补充剂。随着中国经济的持续增长，消费者群体的不断壮大，政府推行的医疗改革，以及消费者对于营养素补充剂的意识日益增强，中国的营养素补充剂市场潜力巨大。

1 我国保健食品行业发展现状

20世纪80年代我国养生保健产业开始兴起，发展至今我国已有注册企业达2 000多家，从业人员达到600多万人，产业规模突破4 000亿元，共批出约16 000个保健食品[11]。总体来说，我国保健食品行业正处在行业发展的重要机遇期，但发展过程中也存在诸多问题。据中国食品药品检定研究院和中国保健协会保健品市场工作委员会开展的一项调查显示，目前保健食品违法广告现象仍然严重，47%的消费者认为所有的保健食品广告都不可信，媒体采访时有83%的人士认为保健食品广告最大的问题是夸大和虚假宣传。通过分析得出保健食品广告违法现象主要有三类：（1）以患者、专家名义为产品做功效证明;（2）夸大保健食品功效;（3）未经审批擅自发布或篡改审批内容。普通消费者对保健食品的概念及保健食品广告的认知度普遍较低，不能识别违法保健食品广告，需要专业人士引导和教育[12]。在这样的市场环境和营销方式下，一方面导致了保健业信任危机，另一方面也导致我国的保健食品行业出现部分乱象，使我国居民真正的保健需求无法得到满足，在一定程度上阻碍了我国保健食品行业的良性发展。

随着人们健康意识的增强，对营养保健的要求更加细化，迫切需要研究个性化微量营养素需求评估方法，判断每个个体是否需要服用营养素补充剂，在找到“刚需”的基础上进行有针对性的市场培育，商家针对目标客户进行精准营销。然而现阶段我国健康机理和营养成分的科学技术研究相对落后、保健产业和健康产业发展的科学基础比较薄弱，不能很好地支撑产业的发展，保健食品行业难以快捷、准确地找到其产品的“刚需”[13]。作为保健食品中的一个类别，判断每个个体是否需要服用营养素补充剂，目前只有通过医院、体检机构、健康服务部门，由医生、营养师进行科学诊断。一般需要通过体格检查或膳食营养调查，了解人们的营养情况，评估是否存在超重、肥胖或体重过低及有无脂肪肝、血压、血脂、血糖的异常等情况，然后根据其营养状况及活动量确定能量及营养素的供给[14]。这种方法明显不能满足保健品公司大规模营销的需求，也不能满足广大居民日益增长的营养健康需求。

2 膳食调查方法与手段研究进展

调查普通居民是否缺乏某种营养素，需要进行膳食调查，以确定是否因为饮食原因造成营养问题。通过膳食调查了解人群的营养状况，根据调查结果有针对性的采取膳食干预与健康饮食指导，及时纠正人群中存在的饮食结构不合理现象，提高人们的健康水平，改掉饮食方面存在的陋习。目前所采用的膳食调查方法在国际上主要分两大类[15]。第一类膳食调查方法调查食物摄入频率和膳食习惯[16]，包括食物摄人频率问卷和膳食回顾法[17]。第二类测算每日营养或食品的摄入量[18]，包括1～7 d的膳食估量记录法及1～7 d的膳食称重记录法，24 h膳食回顾、重复的24 h膳食回顾，其中最常用的为3 d膳食称重记录法[19]，还可以分为前瞻性和回顾性两类。前瞻性包括称重法、化学分析法、和查账法，回顾性包括食物频率问卷法、24 h膳食回顾法、和膳食史法[20]。其中最常用的是食物摄入频次问卷调查（FFQ）、24 h膳食回顾及3 d膳食称重记录法，实际膳食调查往往联合采用两种以上的调查方法，下面简要总结一下这三种方法的优缺点：

膳食称重记录法，通过统计准确用餐人数，记录烹调前可食部分生食重、烹调后的食物熟重、以及吃后剩余食重，并称量3餐外摄入的瓜果、糕點、坚果等零食[21]。一般采用3 d膳食称重记录法，称重法的优点很多，主要体现在测量能量和营养素摄入量时数据准确且可靠，常把称重法得出的结果作为“标准”的原因也是出于它比其他膳食调查方法准确[22]。由于3 d称重耗资、耗时，一般不适合大规模的调查工作，也不适合长期调查。24 h膳食回顾法的目的是推算一组人的平均营养摄入量，膳食回顾过程主要分4个阶段进行，它要求被调查者提供前1日或24 h内确切的食物摄人量相关信息[23]。24 h膳食回顾是国际上通用的膳食调查方法，简便易操作、省时省力、费用低，适用于大人群的调查。FFQ法是用来评估人们膳食营养状况，获取在规定的一段时间内摄取某些食物的种类和次数，分为定性、定量及半定量食物频率法[24]。这种方法反映营养素摄入模式，可快速获取被调查者的日常摄入食物的量和种类，反映长期营养素摄入模式;但这种模式也存在缺点，不能精确的对过去的饮食情况进行回忆，影响食物量化的准确性。

上述膳食调查方法属于经典调查方法，均需要经过统一培训的调查员在集中现场或走街入户进行测量、询问或记录，还需要被调查者的准确回忆和配合。为了提高膳食调查的准确度和效率，国内外学者进行了一系列新的膳食调查方法和模式的探索。2002年，李滢等 [25]在北京、上海和香港三地开展城市妇女膳食调查时尝试采用电话调查方法。琚腊红等[26]通过小样本调查，利用称重法和评估法获取学校食堂带量食谱，比较两种方法食物摄入量、能量及主要营养素的相关性与差异性。南京医科大学汪之顼教授团队研制出一套回顾性膳食调查辅助参照食物图谱，以帮助被调查者和调查者更好地依据记忆中的食物视觉信息来估计各种食物的摄取量，他们还研制出一种新的基于即时性膳食图像的新膳食调查方法[27]。该方法避免了被调查者回忆或口头描述的误差，改为由后台专业调查员统一进行估重，提高了膳食调查的准确性，然而仍然需要调查人员的现场协助，难以实现用户的自我调查。

3 人体健康监测技术研究进展

根据营养学家的建议，营养素补充剂的需求因人而异，传统的体检需要居民到医院进行体检，医护人员用B超、心电图仪、生化分析仪等一系列专业设备进行身体的检测评估，根据自身检查结果，在医生的指导下进行科学补充。在部分大型保健品连锁店，消费者购买营养补充剂之前，店员会用一种电子测量仪为消费者进行检测，并根据检测结果给消费者提供购买方案。这种先检查后购买的方式受到消费者的欢迎，它有望改观中国保健产业虚假和夸大宣传现状，帮助消费者科学认识保健食品的作用。亚健康是人体处于健康与疾病之间的一种状态，表现为一定时间内的机体活力降低、人体各种生理功能和适应能力减退的症状[28]。近年来，针对亚健康人群，世界各国学者在寻求具体的、客观量化的、敏感性和特异性高的亚健康诊断评估参数方面作了不懈努力，研发了相应的诊断仪器和技术方法，主要包括以下六类：基于心电脉搏信息的亚健康诊断技术仪器;基于血液检测评估亚健康的诊断技术和仪器;基于传统经络医学理论的亚健康诊断技术仪器;基于皮肤检测的亚健康诊断技术和仪器;基于新陈代谢检测的亚健康诊断技术和仪器;基于虹膜检测的亚健康诊断技术和仪器[29]。这些检测技术和仪器是对传统医学检测方法和手段的补充，有助于了解机体的健康状况。

近年来，我国在很多城市社区卫生服务中心建立了健康小屋，人们利用健康小屋配备的自助式检测仪器，不仅可以测量身高、体重、血脂、血压和血糖，还能检测心肺功能和人体脂肪等。健康小屋的建成使用，将推动居民健康管理的“关口”前移，从以往的“上门诊看病”到“主动管健康”，充分发挥广大群众的主观能动性，大大提高居民的保健意识，及时发现健康隐患[30-31]。借助于移动互联技术，人们在健康小屋的检测数据可以通过手机APP 等终端上传到云平台，医生便可以为用户做远程的慢病管理和咨询问诊。健康小屋也可提供风险筛查、健康评估报告、慢病管理数据收集等健康服务，使其成为整个健康产业中前端的一个采集端。通过这种检测，提高了居民对自身健康的关注度。慢性病患者可以及时了解自身基本健康状况，改变不良生活习惯，从而提升慢性病防治效果[32]。针对家庭健康检测的需求，清华大学刘加恩等 [33]研制了一种低成本的生物电阻抗测量系统，可满足人体成分测量的要求，为家庭检测人体肥胖。

基于移动互联网、大数据和云计算等技术，可穿戴设备发展迅猛，目前已研发出包括智能手表、耳塞、耳麦、眼镜、手环、脚环等多种产品[34]。这些设备通过各类传感器实时获取用户的位置、轨迹、运动、心率、血压、血糖等多项参数，使用户可以随时随地进行自我健康管理以及享受专业医护人员的各种健康咨询、筛查、预防、监护和干预等健康管理服务。可穿戴设备使医生可随时随地监测、评估用户的血糖和血压水平曲线，并提供个性化健康管理服务。在不同人群个性化健康状况评估方面，可穿戴设备具有很大的应用潜力。医疗健康领域企业和智能终端厂商在洞察到人们对健康相关可穿戴设备的需求后，将健康电子产品列为下一步重点发展的领域[35]。这种基于移动互联网技术的健康管理技术是一种医学创新[36]，它通过网络，将医疗保健随时随地，超越地域、时间、甚至组织障碍传递到用户手中[37-38]。

4 营养素补充剂精准使用的发展趋势展望

营养补充剂主要适用于婴幼儿、老年人和某些亚健康、慢性消耗性疾病人群，不同的人群在选择营养素补充剂时的出发点存在一定差异。老年人食用营养素补充剂更倾向于把它作为一种“治疗措施”[39]，以保持身体健康、预防疾病、延缓衰老进程[40];大学生食用营养补充剂目的是“保持充沛的体力”，他们更倾向于“提高和改善”[41];儿童使用营养素补充剂主要为了生长发育[42]。不同的目的反映了人们不同的健康需求和深层心理动机。

2011年年底，國家发改委、工信部共同发布了《食品工业“ 十二五” 发展规划》，首次将营养与保健食品制造业列入国家发展规划。规划工作重点之一就是大力发展绿色、环保、天然、安全有效的特殊膳食食品和保健食品，结合城乡居民对保健食品日常消费需求，针对婴幼儿及儿童、妇女、老人、运动员、军队人员、临床病人等群体的膳食需求开发适合他们的营养强化食品[43]。2013年，《国务院关于促进健康服务业发展的若干意见》，也将营养保健食品列为重点支持产业之一。2015年之后，一系列法律法规也相继出台，如新《食品安全法》新《广告法》《保健食品标识管理办法》《保健食品注册与备案管理办法》《保健食品原料目录 营养素补充剂（2020版）》《允许保健食品声称的保健功能目录 营养素补充剂（2020年）版》等，明确了保健食品的法律地位，为营养素补充剂精准使用奠定了法制基础;再加上健康评价技术如基因测序、生物液、肠道菌群等的深入研究和应用，有望为个性化定制方案提供科学技术支撑[44-49]。基于饮食特征、血液信息、生理参数、基因信息、肠道菌群等建立的个性化营养模型，可预测人体的餐后血糖反应[50]。未来随着这些技术方法的完善，有望走向实际应用，从而为营养素补充剂的精准化应用提供检测评估手段。

营养素补充剂作为保健食品的一个类别，以“治未病”为前提，其科学营养、科学膳食理念普遍被有健康管理意识的公众所接受，已然成为健康服务业的明星产业，未来拥有巨大的发展潜力。随着保健食品精准化的需求增大，未来企业以用户需求为核心，建立精准营销模式，根据市场需求渐次推出个性化定制服务方案，然后在潜在客户中找到真正的“刚需”，围绕其“痛点”提供质优价美的产品和健康服务，这将是我国保健行业健康发展的大趋势。◇

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Technology Outlook of Precision Use of Nutrients Supplementation

YU Hui1，FAN Bei2，WU Ning3，ZHAO Xue-mei3，ZHU Da-zhou3

（1Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China;

2Institute of Food Science and Technology CAAS，Beijing 100193，China;

3Institute of Food and Nutrition Development，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081，China）

Abstract：In recent years，with the improvement of income level and the gradual enhancement of residents’ health care awareness，nutrient supplements have attracted more and more attention. In China，the problem of “hidden hunger” caused by the lack of essential micronutrients such as vitamins and minerals in China is prominent，and the market potential of nutrient supplements is huge in the future. This paper prospected the precise application technology of nutrient supplements，focused on the research progress of existing dietary survey methods and human health monitoring technology，and introduced the development trend of precise and personalized use of nutrient supplements.

Keywords：nutrients supplementation;functional food;health food;precision nutrition;personalized nutrition