用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物及其制备方法与流程-k8凯发

本发明涉及膳食营养，具体涉及一种用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物及其制备方法。

背景技术：

1、骨质疏松症是一种与增龄相关的骨骼疾病，发病率随着年龄增长而增高。骨质疏松症是中老年人常见的全身性骨代谢疾病，其特征主要表现为由于骨量丢失、骨微结构退变和骨强度受损而导致骨脆性增加，进而容易发生骨折。骨质疏松症是老年患者致残和致死的主要疾病之一，已成为我国面临的重要公共卫生问题。

2、目前防治骨质疏松症的药物有几类。第一类为最常见的为以钙剂为主的骨健康补充剂以及维生素d，对骨质疏松症有一定的预防及治疗作用。但是，单纯使用补充剂见效缓慢，对于骨质疏松症的作用有限。第二类为通过抑制破骨细胞的骨吸收作用来治疗骨质疏松的药物，主要药物有双磷酸盐、性激素替代疗法、选择性雌激素受体调节剂和降钙素等四种骨吸收抑制剂。这类骨吸收抑制剂在对骨质疏松症有显著性疗效的同时也有一定的隐患，会在一定程度上破坏骨细胞的活性，抑制体内生成新的破骨细胞，改变骨基质特性，从而影响骨基质对骨细胞的激活，对于部分骨质疏松症患者还有可能导致新骨减少，陈旧骨相对增加，骨质变差的后果。第三类为促进骨形成的药物，包括甲状旁腺素、氟化物、生长激素、他汀类药物等，但该类药物有一定的副作用，如产生钙化缺陷，因而不适宜长期使用。第四类是中药，主要机理是补肝肾、强筋骨，常见的中药材为当归。但是，中药也有一定的毒性，不宜长期服用。第五类是骨肽注射液，对骨密度有较好的改善作用，对原发性骨质疏松患者的治疗有突出效果。但是，骨肽的使用周期较长，对患者的作用效果相对缓慢，且需要进行静脉注射，操作较为复杂。

3、由于骨质疏松症病程长，对许多患者来说，持续治疗是维持治疗效果的先决条件，延迟服用、停用或者不规律服用抗骨质疏松症药物，都会使患者治疗效果大打折扣，甚至会引起骨密度骤减从而增加骨折风险。因此，患者本身对于药物的依从性是影响药物治疗效果的关键因素。但据文献报道，临床医生往往高估患者对骨质疏松症药物的依从性。由于药物治疗的依从性差，并发症多，序贯疗法效果不确定，停药或延迟用药都会引起骨密度骤减。

4、因此，目前抗骨质疏松症的治疗方案正由药物转向营养替代品。良好的营养对骨质疏松症的预防和治疗起到重要作用。但是，我国居民膳食结构在骨质疏松症防治中存在一些问题。首先，我国居民每日钙的摄入量低。足量的钙摄入对于人体获得理想的峰值骨量和维持骨骼健康是非常必要的。我国居民膳食营养状况监测结果表示每日膳食中的钙摄入仅有366.6mg(赵丽云,刘素,于冬梅,等.我国居民膳食营养状况与《中国食物与营养发展纲要(2014-2020年)》相关目标的比较分析.中国食物与养,2015,8:5-7.)，而《中国老年骨质疏松症诊疗指南》建议钙剂每日推荐摄入量为1000～1200mg，但补充钙剂有潜在的心血管疾病和肾结石的风险，应通过饮食获取建议的每日钙摄入量。其次，我国中老年居民每日蛋白质摄入不足。蛋白质是构成骨骼有机基质的基础原料，部分氨基酸和肽类化合物有利于钙质的吸收。长期缺乏蛋白质可导致骨基质蛋白质合成不足及新骨形成落后，影响骨骼健康，建议老年群体的膳食蛋白质摄入量应在正常成人的基础上，每日增加10％的蛋白质摄入。而在一份中老年人营养素摄人量与骨密度关系的研究中，研究者进行的膳食调查显示老年人蛋白质摄入量明显低于推荐量(马方,楼慧萍,潘慧,等,中老年人营养素摄人量与骨密度关系的研究.中华流行病学杂志2008.29(6):608-610.)。总体而言，我国居民膳食结构不合理，营养不均衡，不能摄入足量的钙和蛋白质以及其他微量元素，仅仅通过日常膳食很难达到防治骨质疏松症的目的。

5、因此，需要针对骨质疏松患者开发膳食营养品，作为营养全面、方便食用的营养干预措施，提高骨质疏松患者的骨骼健康水平。

技术实现思路

1、为了通过营养干预手段代替药物治疗手段防治骨质疏松症，提高骨质疏松患者的骨骼健康水平，本发明人开发了用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物，并开发了相应的制备方法，有望为人们尤其是骨质疏松症患者提供营养全面、方便食用的防治骨质疏松症的营养品。

2、因此，在第一方面，本发明提供一种用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物，该膳食营养组合物包含含有维生素d的骨粉组分和植物粉组分，该含有维生素d的骨粉组分由35～45重量份的牲畜骨粉、30～40重量份的鱼骨粉和营养学上可接受的量的维生素d组成，该植物粉组分由10～20重量份的黄瓜籽粉和5～15重量份的菊粉组成。

3、该膳食营养组合物还可以按需包含其他的营养素以提供其他营养功能，或者包含食品辅料以有助于组合物的配制，只要能保持该膳食营养组合物的防治骨质疏松症的功效即可。

4、在优选的实施方案中，该膳食营养组合物由含有维生素d的骨粉组分和植物粉组分组成，该含有维生素d的骨粉组分由35～45重量份的牲畜骨粉、30～40重量份的鱼骨粉和营养学上可接受的量的维生素d组成，该植物粉组分由10～20重量份的黄瓜籽粉和5～15重量份的菊粉组成。

5、在一个更优选的实施方案中，该膳食营养组合物由含有维生素d的骨粉组分和植物粉组分组成，该含有维生素d的骨粉组分由35重量份的牲畜骨粉、30重量份的鱼骨粉和营养学上可接受的量的维生素d组成，该植物粉组分由20重量份的黄瓜籽粉和15重量份的菊粉组成。

6、在另一个更优选的实施方案中，该膳食营养组合物由含有维生素d的骨粉组分和植物粉组分组成，该含有维生素d的骨粉组分由45重量份的牲畜骨粉、40重量份的鱼骨粉和营养学上可接受的量的维生素d组成，该植物粉组分由10重量份的黄瓜籽粉和5重量份的菊粉组成。

7、在又一个更优选的实施方案中，该膳食营养组合物由含有维生素d的骨粉组分和植物粉组分组成，该含有维生素d的骨粉组分由40重量份的牲畜骨粉、35重量份的鱼骨粉和营养学上可接受的量的维生素d组成，该植物粉组分由15重量份的黄瓜籽粉和10重量份的菊粉组成。

8、本发明的膳食营养组合物含有由牲畜骨制备的牲畜骨粉。牲畜骨含有充足的钙以及丰富的微量元素如磷、钾、镁、铁、锌、锰等。这些微量元素在骨骼的新陈代谢和骨转换中都具有重要的功能性地位，能通过直接或间接方式作用于骨细胞或骨矿化而影响骨构成和骨吸收(ratajczak ae,rychter am,zawada a,et al.,do only calcium and vitamin dmatter？micronutrients in the diet of lnflammatory bowel diseases patients andthe risk of osteoporosis,nutrients,2021,13(2):525)。牲畜骨还含有丰富的骨胶原蛋白。骨胶原蛋白又称为“骨中之骨”，是构成骨骼网状结构的基础物质，骨胶原蛋白代谢异常是许多骨病的根本原因之一。骨胶原蛋白能增加成骨细胞增殖、分化、碱性磷酸酶活性和骨钙素以及骨基质矿化，减少破骨细胞的骨吸收，避免骨吸收，从而预防和治疗骨质疏松症(hejazi.j,davoodi,a,khosravi,m,et al.,nutrition and osteoporosis preventionand treatment,biomedical research and therapy,2020,7(4):3709-3720)。此外，因骨胶原蛋白具有比其他种类胶原蛋白更多的脯氨酸及羟脯氨酸，导致其结构的特殊性，使骨胶原蛋白具有促进骨细胞生成、加速骨骼发育、提高骨骼坚固性、缓解关节疼痛、改善关节软骨内蛋白多糖的耗损等功效。

9、各种牲畜骨都可以使用，包括但不限于牛骨(包括牦牛骨)、猪骨、羊骨、马骨、驴骨。从我国的牲畜养殖结构来看，优选牛骨、猪骨和羊骨，有利于牛、猪、羊养殖业产品的综合利用和深加工。

10、本发明的膳食营养组合物含有由鱼骨制备的鱼骨粉。鱼骨含有骨骼修复所需要的钙、磷、镁、铁、锰、锶等多种矿物质营养元素，符合人体骨骼矿物质元素的天然配比，将鱼骨酶解后更有利于人体对矿物质的吸收。卢红艳等人通过大鼠试验，模拟鱼骨对人绝经后骨质疏松症的影响，研究表明鱼骨在抑制和缓解骨质疏松方面有很好的作用(卢红艳,李妍妍,王奇,等.鱼骨对去卵巢骨质疏松大鼠的影响[j].食品科学,2012,33(003):252-255.)。

11、各种鱼骨都可以使用，包括淡水鱼骨和海水鱼骨。通常优选水产加工业中大宗鱼类的骨头，例如罗非鱼、草鱼、鳗鱼等(淡水鱼)，金枪鱼、鲈鱼、黄鱼(海水鱼)。这些鱼骨头通常为加工下脚料，用于生产鱼骨粉供本发明的膳食营养组合物使用，可以实现鱼的综合利用和深加工。

12、本发明的膳食营养组合物含有维生素d。维生素d是一种脂溶性维生素，主要功用是调节钙、磷代谢，促进肠内钙磷吸收和骨质钙化，维持血钙和血磷的平衡。具有活性的维生素d作用于小肠黏膜细胞的细胞核，促进运钙蛋白的生物合成，运钙蛋白和钙结合成可溶性复合物，从而加速了钙的吸收。维生素d最主要的是维生素d3(胆骨化醇、胆钙化醇)和维生素d2(骨化醇)。维生素d2的来源是植物性的食物(比如酵母和蕈类)，维生素d3主要不是从植物性食物中获取，而是可以人体自身合成和从动物性食物(比如肝脏)中获取。维生素d2和维生素d3都能够促进钙磷的代谢和吸收，但维生素d3的生理活性可能要比维生素d2的活性高一些。

13、服用过量的维生素d会导致中毒的发生，中毒症状主要由高钙血症及由此引起的肾功能损伤及软组织钙化所致，临床表现有食欲减退、无力、心搏徐缓、心律不齐、恶心、呕吐、烦渴、便秘、多尿等。根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》，儿童及50岁以下成年人的维生素d推荐摄入量为每天10微克(相当于400国际单位)，可耐受最高摄入量为每天30微克～50微克(相当于1200国际单位～2000国际单位)；50岁以上的成年人的维生素d推荐摄入量为每天15微克(相当于600国际单位)，可耐受最高摄入量为每天50微克(相当于2000国际单位)。因此，本发明的“营养学上可接受的量的维生素d”可以参考上述的维生素d推荐摄入量。

14、本发明的膳食营养组合物含有黄瓜籽粉。黄瓜籽粉属于药食同源成分，有接骨、壮骨的作用，含有黄瓜籽多肽、维生素k等对骨骼细胞修复有益的特种营养物质，对骨质疏松患者治疗后的恢复都有很好的营养和治疗作用。研究发现，黄瓜籽粉低、中、高剂量对大鼠的骨骼强度有明显的改善作用，对骨质流失速度有很好的减缓作用，表明黄瓜籽粉对骨骼有很好的修复和改善作用，对骨质疏松有很好的预防能力(章舒.黄瓜籽粉对去势骨质疏松大鼠opg/rank/rankl表达的影响[d].云南中医学院.)。

15、一般建议黄瓜籽粉每天吃10～20克左右就足够，吃过多会造成消化不良、营养过剩、容易形成结石等副作用。

16、本发明的膳食营养组合物含有菊粉。菊粉是由d-果糖经β(1→2)糖苷键链接而成的线性直链多糖，是除淀粉外植物的另一种能量储存形式。菊粉能大大提高钙、镁、锌、铜、铁等矿物质的吸收。菊粉促进矿物质元素吸收的主要机制是，菊粉在结肠发酵生成的短链脂肪使其黏膜上的隐窝变浅，隐窝细胞增多从而增大了吸收面积，盲肠静脉更发达；发酵所产生的酸降低结肠ph，使得许多矿物质的溶解度、生物有效性得以提高，特别是短链脂肪酸可以刺激结肠粘膜细胞的生长，提高肠黏膜的吸收能力；菊粉能促进一些微生物分泌植酸酶，植酸酶能使与植酸螯合的金属离子释放出来，促进其吸收；发酵生成的某些有机酸可与金属离子螯合，促进金属离子吸收。此外，菊粉富含低聚果糖，作为可溶性膳食纤维能够预防钙制剂导致的便秘问题。

17、按照我国卫生部的规定，菊粉属于新资源食品，每天的摄入量应不超过15克，健康成年人一般每天10克左右为宜，肠道菌群失衡较严重的可以增加到15克。

18、在第二方面，本发明提供一种制备本发明的用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物的方法，方法包括以下步骤：

19、(1)按配比，在添加维生素d的情况下制备牲畜骨粉和/或在添加维生素d的情况下制备鱼骨粉，并将制得的牲畜骨粉和鱼骨粉混合均匀，得到含有维生素d的骨粉组分；

20、(2)按配比，将黄瓜籽粉和菊粉作为植物粉组分与含有维生素d的骨粉组分混合均匀，得到用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物。

21、在具体的实施方案中，在步骤(1)中，含有维生素d的骨粉组分通过如下步骤制备：

22、(1)骨预处理：

23、将牲畜骨和鱼骨按配比置于锅中，加入清水，加热至水沸腾，然后从锅中取出牲畜骨和鱼骨，用清水冲洗干净。

24、骨预处理通过将牲畜骨和鱼骨在清水中加热至沸腾，可以去除浮油和其他杂质，并实现初步灭菌。根据需要，可以在沸腾后再保持一段时间，以更好地去除浮油和其他杂质并灭菌。

25、(2)冷冻破碎处理：

26、将经过预处理的牲畜骨和鱼骨冷冻至-18℃～-36℃，保持12～24小时，然后将冷冻的牲畜骨和鱼骨置于骨头粉碎机中，破碎成骨颗粒。

27、将牲畜骨和鱼骨深度冷冻有利于破碎处理。

28、(3)研磨处理：

29、将骨颗粒与清水按1:(1～3)的比例混合，加入到磨骨机中，研磨成粒度≤100目的骨浆。

30、将骨颗粒研磨成粒度≤100目的骨浆，有利于矿物质营养元素的释放而有利于后续食用后被吸收，同时也有利于骨胶原蛋白的暴露而有利于下一步的酶解处理。

31、(4)酶解处理：

32、向制得的骨浆加入中性蛋白酶，中性蛋白酶的加入量为骨浆重量的0.5％～1％，调骨浆的ph至6.0～8.0，然后加热至45℃～50℃，在搅拌下酶解3～5小时。

33、通过酶解处理，可以将骨胶原蛋白水解成胶原蛋白肽，从而有利于后续食用后被吸收。

34、(5)高压灭菌灭酶：

35、将酶解后的骨浆置于高压灭菌锅中，进行高压灭菌，同时使中性蛋白酶灭活。

36、高压灭菌可参考本领域的高压灭菌操作及条件来进行，例如在0.2mpa的蒸汽压力、120℃的温度下维持10分钟，即可实现高压灭菌。

37、(6)冷冻干燥：

38、使高压灭菌灭酶后的骨浆冷却至室温，按配比加入维生素d，混合均匀，然后置于冷冻干燥机中进行冷冻干燥，得到含有维生素d的骨粉组分。

39、冷冻干燥可以参考本领域的冷冻干燥操作及条件来进行。例如，先降温至-35℃～-40℃，然后保持2～3小时，进行预冻；然后，在-35℃～-40℃的温度和70～90pa的压力下保持3～4小时，再在-25℃～-35℃的温度和30～50pa的压力下保持2～3小时，最后在30pa的压力下升温至30℃，完成真空冷冻干燥。

40、本发明的用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物的制备方法的一个创新点在于，将高压灭菌灭酶后的骨浆与维生素d混合后再进行冷冻干燥，制备成含有维生素d的骨粉组分。骨头经过预处理后去除了浮油，但脂肪未完全去除，因此高压灭菌灭酶后的骨浆仍会含有少量的脂肪。而维生素d是一种脂溶性维生素，并且维生素d的添加量相对于骨浆的量属于微量，因此维生素d可以很好地溶于骨浆中的少量脂肪中。维生素d与骨浆一起进行冷冻干燥，可以很好地结合到骨粉基料中，并且维生素d没有经历高温高压的处理条件，其的活性不受破坏，这两点有利于维生素d的长期保藏稳定性，从而有利于延长本发明的膳食营养组合物的保质期。

41、上述的制备方法具体实施方案将牲畜骨和鱼骨一起制备成骨浆，是优选的实施方案，因为其可以实现一次性制备骨浆，减少了分别制备牲畜骨浆和鱼浆的麻烦。在实际的生产制备中，也可能牲畜骨和鱼骨的来源地或者加工地相隔甚远，宜分别制备牲畜骨浆和鱼骨浆作为本发明的膳食营养组合物的原料。此时，可以分别制备含有维生素d的牲畜骨浆和不含维生素d的鱼骨浆，或者分别制备不含维生素d的牲畜骨浆和含有维生素d的鱼骨浆，或者分割维生素d的含量以分别制备含有维生素d的牲畜骨浆和含有维生素d的鱼骨浆。

42、本发明的有益效果：

43、本发明的用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物，含有牲畜骨粉、鱼骨粉、维生素d、黄瓜籽粉和菊粉，是一款针对骨骼组织特殊营养需求而开发的特殊膳食食品，可以全面提供骨骼细胞修复所特需的营养物质，有利于骨质疏松人群在骨骼康复过程中获得足量的特需营养支持，从给骨骼组织提供全面营养的角度改善骨骼健康水平，改善骨密度及骨代谢标记物。该膳食营养组合物全部为食品级原料，方便食用，无毒副作用，且起效快、效果好，可以长期服用。

44、本发明的用于防治骨质疏松症的膳食营养组合物的制备方法一个创新点在于，将高压灭菌灭酶后的骨浆与维生素d混合后再进行冷冻干燥，制备成含有维生素d的骨粉组分，可以使维生素d可以很好地溶于骨粉基料中，保护维生素d的活性不受破坏，维持维生素d的长期保藏稳定性，从而延长本发明的膳食营养组合物的保质期。

45、另外，本发明能充分利用畜牧业和水产养殖业加工生产后剩余的骨头下脚料，提升畜牧产品和水产品的综合利用和深加工水平，提高经济附加值。