基于数据挖掘探讨含阿胶保健食品的组方规律及应用特点

张 啸，吴春兴，胡永生，王博龙

(宜春学院 化学与生物工程学院，江西 宜春 336000)

阿胶(Asini Corii Colla)为马科动物驴(EquusasinusL.)的干燥皮或鲜皮经煎煮、浓缩制成的固体胶，具有补血滋阴、润燥止血的功效.作为常用的药食同源药材，阿胶有“补血圣药”的美誉；其始载于《神农本草经》，有阿胶“主心腹内崩，劳极洒洒如疟状，腰腹痛，四肢酸疼，女子下血，安胎，久服轻身益气”的记述[1].两千多年来阿胶及其制品在养生和临床治疗中应用广泛，现代研究[2-3]表明阿胶中含有氨基酸、蛋白质、多糖等多种活性成分，在调节机体免疫系统、血液系统，缓解体力疲劳等方面具有确切作用.随着人们保健意识的增强，保健类食品备受推崇；但目前尚无阿胶保健食品配伍规律及应用特点的文献报道.基于此，本研究拟借助数据挖掘技术探讨阿胶在保健食品中的应用及配伍规律，以期为阿胶的进一步开发利用提供参考.

1 资料与方法

1.1 数据来源

本研究以国家市场监管总局官网(https://www.samr.gov.cn/，SAMR)为数据来源，在特殊食品安全监督管理司的信息查询板块下的“高级查询”界面以“阿胶”为关键词，收集含阿胶的保健组方，并将涉及组方的名称、原料组成、保健功能、适宜人群等重要信息录入Microsoft Office Excel 2017表.

1.2 排除标准

排除规范前后仅含单味中药的保健组方；剔除单个保健功能不在申报范围内的组方；原料组成相同且功能、禁忌适宜等主要事项相同或相似的，应只计一次；其余产品以此类推.

1.3 数据规范

首先去除无药理活性的原料，如药用辅料、纯化水、食品添加剂等，并保留营养补充剂，如维生素等.根据SAMR公布的保健食品功能申请范围规范所涉组方的保健功能，如“抗疲劳”、“本品经动物实验评价，具有缓解体力疲劳的保健功能”、“缓解体力疲劳”等统一为“缓解体力疲劳”.此外，根据2020版《中国药典》及《中药学》[4]规范组方中的中药原料，如“阿胶珠”“阿胶粉”“阿胶提取物”统一规范为“阿胶”；“枸杞”“杞子”“枸杞子提取物”统一规范为“枸杞子”等.

1.4 数据处理

利用Microsoft Office Excel 2017表建立阿胶保健食品原料二分变量数据库，并统计所涉组方的剂型、功效类别、原料使用频次等.将组方的原料数据转化为RefWords格式，借助VOSviewer 1.6.15软件展示原料配伍关联和不同保健功能间原料的配伍密度.利用IBM SPSS Modeler 18.0软件的Apriori算法挖掘原料间潜藏的配伍组合，其参数设置为支持度≥0.1，置信度≥0.6，最大前项数为5.同时进行关联规则可视化展示，并借助Origin 21.0软件绘制关联组合气泡图，以气泡大小表示组合支持度，颜色变化代表置信度.

2 结果

2.1 剂型分析

通过筛选排除，共纳入232个含阿胶保健食品，其中包括3个进口保健食品.所有食品共涉及原料167种，累积使用1 471次.统计显示含阿胶保健食品涉及口服液、胶囊剂、颗粒剂、膏剂、浆剂等10种剂型(图1).其中以口服液(96次，41.38%)最为普遍，胶囊剂(61次，26.29%)次之.

图1 阿胶保健食品剂型分布

2.2 保健功能分析

统计表明，232个阿胶保健食品共涉及19种保健功能，主要保健功能详见表1.其中以增强免疫力(85，36.64%)、改善营养性贫血(74，31.90%)最为常见.

表1 保健功能分布

2.3 不宜人群分析

统计显示有183个阿胶保健食品不适用于儿童、婴幼儿等未成年人；不适用孕期、哺乳期妇女及乳母的有128个.这表明大多数的阿胶保健品不适用于少年儿童、孕妇等特殊人群滋补；另有部分不适用于患有某种疾病或特殊体质的人群服用，如月经量过多者、妇科肿瘤患者.

2.4 原料配伍分析

将标准化后的原料组成数据导入VOSviewer 1.6.15 软件后得到了阿胶保健食品配伍密度图，其中红、黄为主的暖色区为高密度区，蓝、绿色为主的冷色区代表低密度区[5].由图2可见，与阿胶配伍次数较高的原料有枸杞子(98次)、当归(95次)、黄芪(89次)、大枣(85次)、党参(57次)等.

图2 阿胶保健食品配伍密度

2.5 功效类别分析

统计保健食品中所涉及中药的功效类别，结果见表2，阿胶在保健食品中主要与补虚类、利水渗湿类、活血化瘀类、安神类中药联合使用.

表2 阿胶保健食品功效类别分析

2.6 关联规则分析

利用IBM SPSS Modeler 18.0软件的Apriori算法，依据设定的参数挖掘分析含阿胶保健食品组方中潜藏的配伍组合，从而总结出原料间的配伍联系.结果得到原料组合43项，其中二项组合16项，三项组合22项，四项组合5项.两项组合以“阿胶-枸杞子”“阿胶-当归”“阿胶-黄芪”等支持度较高；三项组合中“阿胶-黄芪-当归”的支持度最高；“阿胶-党参-黄芪-当归”在四项组合中的支持度最高，见表3～表5.其关联网络可视化见图3，圆形节点代表中药，连线的粗细表示关联程度强弱.可见阿胶与枸杞子、当归、黄芪、大枣等原料密切关联.

表3 两项组合关联规则

表4 三项组合关联规则

表5 四项组合关联规则

图3 关联规则可视化

2.7 配伍分析举隅

表1显示具有增强免疫力、改善营养性贫血功能(多项功能中含有其一则统计在内，下同)的阿胶保健食品数量最多，分别有104个、90个，故以它们为代表分析阿胶在其中的配伍规律.

2.7.1 配伍密度分析

统计显示，具有增强免疫力功能的保健食品共涉及原料110种，累计使用618次；具有改善营养性贫血功能的保健食品共涉及原料99种，累计使用612次.将标准化处理的原料组成数据导入VOSviewer 1.6.15 软件分别得到的两种保健功能的原料配伍密度图(图4)，根据颜色变化可知，在增强免疫力方面，阿胶与党参、大枣、当归、熟地黄、茯苓、人参等配伍密度较高；而黄芪、党参、枸杞子、大枣、熟地黄、葡萄糖酸亚铁等，则是阿胶改善营养性贫血的关键配伍(图5).

图4 增强免疫力配伍密度

图5 改善营养性贫血配伍密度

2.7.2 组方关联分析

运用Apriori 算法分析两种主要保健功能处方中阿胶的组合规律，设置支持度≥ 10%，置信度≥60%，最大前项数设定为5.如图6、图7所示，增强免疫力、改善营养性贫血中药关联组合的最小支持度分别为16.3%和27.7%，最大支持度为49.0%和56.7%.支持度越高，对应关联组合的出现频率越高，由气泡大小和颜色变化可知，不同保健功能间的原料关联与密度分析基本一致.

图6 增强免疫力关联组合气泡图

图7 改善营养性贫血关联组合气泡图

3 讨论

随着生活水平的提高，人们的保健意识持续增强，保健食品市场不断扩容，中药保健食品犹如雨后春笋越来越多[6].阿胶性平味甘，入肺、肝、肾经，具有补血、滋阴、润肺、止血等功效，既可用于治疗出血诸症又可用于补益，自古以来即为药食两用之品.《伤寒杂病论》取其滋阴补血、安胎止血之功效而组成不同方剂应用于临床.研究[7-8]显示，阿胶中含有蛋白质、氨基酸、糖类等多种有效成分，具有调节免疫、提高白细胞数量、抗氧化、抗疲劳等不同保健作用.此外，药理研究[9]还发现阿胶在抗衰老、增加骨密度等方面也有一定作用.本文检索获得232个阿胶保健食品组方，以国内申请占比最多，口服液、胶囊是其主要剂型，这些剂型携带、服用较为方便，易于被消费者所接受.同时，也出现了膏剂、冲剂、饮料等更加贴近食品的剂型.

分析含阿胶保健食品的功效，发现随着配伍中药的不同，其功效多达19种，但最主要的功效是作为补益剂增强机体免疫力及改善营养性贫血，所配伍的中药也多为补虚药、利水渗湿药、活血化瘀药等，其中补虚药的使用最为频繁.补虚药可分为补气药、补阳药、补血药和补阴药，是补益人体气血阴阳之不足、主治虚弱证候的药物[10].凡身体健康，并无虚弱表现者不宜服用补虚药，以免犯虚虚实实的错误，导致机体阴阳平衡失调[11]，故婴幼儿、儿童等人不宜服用含阿胶的保健食品.此外，实邪方盛正气未虚者，也要以祛邪为主不宜进补，以免误补益疾，故患有肿瘤等疾病或特殊体质的人也不宜服用含阿胶保健食品.

基于VOSviewer软件和Apriori算法获得了两种主要功效保健食品的原料配伍密度及关键组合.在增强免疫力方面，阿胶与党参、大枣、当归、熟地黄、茯苓、人参等配伍密度较高；阿胶-枸杞子、阿胶-大枣、枸杞子-大枣、阿胶-当归、阿胶-大枣-枸杞子等中药组合的支持度较高.现代医学认为免疫力是机体自动识别和消灭外来侵入病毒、细菌等的能力.韩晶[12]筛选不同细胞系发现阿胶对免疫细胞具有特异性的抗凋亡、抗氧化应激作用.枸杞子可通过受体识别和肠道菌群调节发挥增强免疫力的作用[13-14].作为常用的补虚药，大枣含有多种营养成分，具有增强免疫力、抗过敏反应、保护肝脏等多种药理作用[15].人参为百草之王，贾执瑛等[16]研究显示其有效成分人参皂苷及人参多糖在增强机体免疫力和缓解体力疲劳方面也具有显著疗效.在改善营养性贫血方面，黄芪、党参、枸杞子、大枣、熟地黄、葡萄糖酸亚铁等是阿胶改善营养性贫血的关键配伍.阿胶-当归、阿胶-大枣、阿胶-黄芪-当归等中药组合在改善营养性贫血时更为常用.韩萧茜等[17]发现具有改善营养性贫血的功能保健食品中，阿胶、当归、黄芪、大枣及其提取物，以及铁剂是核心原料.阿胶可刺激外周血液中血小板再生，提高骨髓造血干细胞的功能[18].黄芪和当归更是两味常用的益气补血药，“金元四大家”之一的李东垣将两者以5∶1比例组成了益气补血名方——当归补血汤，至今仍广泛应用于贫血治疗[19].

综上所述，本研究基于数据挖掘系统分析了含阿胶保健品组方的剂型、保健功能、原料配伍等，总结了其发挥不同保健功能的关键原料配伍，对阿胶保健食品后续研发提供了科学依据.