來自蔬果萃取的保健食品有效嗎?95%以上都無效

市售紅麴產品出問題時,不約而同收到幾位友人詢問,葉黃素、薑黃、苦瓜素、膠原蛋白、葡萄糖胺、大蒜、納豆、紅麴、益生菌、魚油、…、等等保健食品,還可以吃嗎?該不該吃保健食品?有效嗎?

保健食品
不必吃由蔬菜、水果萃取所製成的保健食品,吃天然蔬果更佳。圖片來源:Image by Pixabay

在台灣、美國、日本等國家,吃保健食品非常盛行,尤其人到中年,或多或少都有在吃,不論是真的想要保健、還是吃心安,不得不說,想要延年益壽、至少想活得健康的人並不在少數。

在這個部落格,首頁有一選單「蔬果行不行」,在未來,除了介紹各類蔬果,也會持續放上與蔬果相關的各類保健食品,我們再逐一探討來自蔬果的保健食品「有效與否」。但在這篇文章,我們先來討論保健食品的醫學理論基礎、文獻佐證與產品配方的「眉角」。

現代醫學理論基礎

保健食品不論強調可以「強化身體結構」、或「提升生理機能」,都是建立在現代醫學(西醫)的基礎上,各種商品成分看似與身體結構、生理功能息息相關,但其實沒那麼簡單,因為人體結構、功能之複雜,絕對超過非本科系人的想像。

先問大家一個問題,你認為現代醫學理論是正確的?還是錯誤的?

如果現代醫學理論是正確的

那麼,有95%以上的保健食品是「無效」的。

我們所熟知的藥物有幾種方法可以幫助我們恢復健康:塗抹、口服、注射,而保健食品只能口服,不是塗抹(極少,例如,關節產品)、也不能注射。既然是口服,就需經過腸胃道消化吸收。

腸胃道的功能就是把大分子變成小分子(真的很小)

簡單地說,腸胃道會把吃進來的東西先消化成小分子,例如,把米飯(醣類)、肉類(蛋白質)、脂肪(各種油脂)消化成小分子(衡量分子大小的單位稱為道爾頓、Dalton、Dal、Da),才能被吸收,消化也包含從食物中釋放出維生素與礦物質:

  • 把醣類分解成葡萄糖,葡萄糖分子量約180 Da。
  • 將蛋白質分解成各種胺基酸(75~204 Da),例如,甘胺酸的分子量約75 Da、麩胺酸約147 Da、色胺酸約204 Da。
  • 把脂肪分解成各種脂肪酸,例如,屬於Omega 6的亞麻油酸,分子量約280 Da。
  • 游離維生素。例如,維生素C分子量約176 Da、維生素D約387 Da、維生素E約430 Da、…。
  • 游離礦物質。例如,鈣的分子量約40、鈉約23、鋅約65、…。
  • 其它。例如,葉黃素分子量約568,葡萄糖胺約179、…。

各種分子的相對大小,以下圖為例說明:

  • 左一,Aspirin(阿斯匹林),分子量約180 Da。
  • 左二,Peptides,依胜肽種類,分子量差距極大,約落在360~10,000 Da之間。
  • 左三,Enzymes,酵素種類繁多,最小分子量約20,000 Da,最大分子量可達65,000 Da。
  • 最右,Antibodies,抗體,平均約在150,000 Da (150 kDa)

分子量大小示意圖
分子量相對大小示意圖。抗體的分子量約150kDa,膠原蛋白的分子量300kDa,比抗體大一倍。

分子量大小與複雜程度示意圖。
圖片說明:Aspirin(阿斯匹林)、Peptides(胜肽)、Enzymes(酵素)、Antibodies(抗體)
圖片來源:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B
9780443152320000011

能被腸胃細胞吸收的營養成分分子量都很小,超過1,000 Da以上,就要看運氣或看藥物設計,其分子結構能否被負責吸收的腸道細胞所接受。

需要被腸胃道「消化過後」才能吸收的成分,無效

  • 例如,主要由胺基酸組成的膠原蛋白,分子量約300,000 Da(300K Da),屬於非常大的分子結構。
  • 即便是廠商訴求的「胜肽型」或「小分子水解型」,其分子量依然介於360~10,000 Da之間。
  • 不論大小,蛋白質都會被蛋白酶消化成各種胺基酸。吃進來的膠原蛋白不會直接變成皮膚的膠原蛋白。

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原料要合成什麼,由身體決定

  • 這些被吸收進來的小分子都是「原料」,身體會根據當下生理需求利用所有原料合成身體最迫切需要的蛋白質、荷爾蒙、或其它成分,以進行組織修復、或執行生理功能。
  • 例如,吃進來的膠原蛋白被分解成胺基酸後,這些吸收進來的胺基酸可能被用來合成肌肉、合成荷爾蒙、合成酵素、…,不一定會用來合成皮膚的膠原蛋白。
  • 身體最需要合成什麼,由生理需求決定,不是你決定

消化道的排泄功能

  • 吃進肚子後,無法被消化吸收的食物殘渣,就會進入大腸並短暫停留,然後排出體外。
  • 市售的益生菌等保健食品就是利用這個原理,讓益生菌可以留駐在大腸,至於效果如何,要看運氣與身體狀況。

有這麼多因素決定吃進來的保健食品能否被吸收、如何被利用,保健食品能否調理生理問題真是很大的問號。讀者可以根據上面的說明,自行判斷自己正在吃的保健食品是否有效。

如果現代醫學理論是錯誤的

那麼,吃保健食品是在吃心酸的嗎?

科學文獻佐證

申請健康食品標章,需要附上關於動物實驗與檢附的文獻報告,看起來似乎很理想,但讀者不知道的是,這些所謂的證據(實驗、文獻),保健食品絕大部分的「實驗效果」:控制組(實驗組)與對照組往往沒有顯著的差異。

各種科學文獻的實驗,除了藥物,一般而言,只會做「In vitro,體外實驗」與「In vivo,體內實驗」

In vitro(體外實驗,在玻璃中)

就是所謂的「細胞實驗」(下圖左),主要目的是用於判斷與檢測某些物質對細胞毒性的大小。

  • 把特定的細胞養在培養皿或試管中,細胞浸潤在培養液(人工營養液)裡
  • 把想要試驗的藥物(或化學物質)加入培養液。
  • 細胞與試驗藥物「直接接觸」
  • 此類實驗的細胞環境與在生物體內不同,結果可能完全不同。

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In vitro(體外實驗,在玻璃中)與In vivo(體內實驗,在活體中)。圖片來源:https://www.lubio.ch/blog/in-vivo-antibodies

In vivo(體內實驗,在活體中)

就是所謂的「動物實驗」,一般而言,是利用「實驗大鼠」、「實驗小鼠」做活體實驗。活體內實驗較能呈現醫學介入的效果,在藥物研發中有著不可或缺的重要性。

這裡的實驗動物,不是在田野間隨意抓來的老鼠,而是經過精心培育、雜交後所產出的特殊品系,例如,代號DBA/2、C57BL/6JNarl、BALB/cByJNarl、…:

  • 選擇老鼠的原因是:基因序列與人類相似。
  • 基因穩定(遺傳穩定):很多老鼠品系都是近親繁殖(Brother × Sister,20代)所生下的後代,每隻老鼠基因相似度約為99%,以這類老鼠做實驗,可以減少基因多樣性而造成的實驗誤差。人類每個人的基因差異非常大,除非是同卵雙胞胎。
  • 老鼠取得容易:每代平均間隔3~6周。
  • 大鼠、小鼠各有特色,視實驗需求選擇各種品系的大鼠或小鼠。
  • 事先預購:向各個動物中心預定品系、數量、老鼠週數、取回老鼠的日期、…,各動物中心會根據需求培育老鼠,可以在你需求的時間內交貨。
  • 實驗內容:
    • 所有老鼠所吃的食物、水相完全相同
    • 視實驗需要,可能只有實驗成分的濃度(劑量)不同。

In vitro與In vivo的實驗結果

在很多文獻裡,實驗結果看似不錯,但實際應用於人體必需考慮以下狀況:

  • 每個人的基因差異極大(基因多樣性)。而用來做實驗的每隻老鼠的基因幾乎完全相同,例如,用50隻老鼠分成5組做實驗,這50隻老鼠就像50個同卵多胞胎一樣,可以排除遺傳因素對實驗的影響。但人類每個人的基因(遺傳)狀況不同,藥物的效果因人而異。
  • 每個人的飲食、生活習慣不同,實驗動物吃的食物、喝的水完全一樣,只有一項變數(成分、濃度、…)
  • 由於是動物試驗,想怎麼做都可以。如果是商用的「實驗設計」,有時候可能會出現「先射箭、再畫靶」:想得到什麼樣的結果,再去設計相對的實驗。

所以,動物實驗不代表人體實驗,在動物上有效,不代表對人類有效。

藥物實驗更複雜:多了Ex vivo(離體,在活體外)試驗與臨床試驗

除了In vitro與In vivo實驗,在動物實驗上,藥物實驗多了「ex vivo,離體,在活體外試驗」。

  • 取下或移植生物體的一部分組織,將其培養於人工環境中進行實驗。例如,以小腸壁的藥物吸收效率實驗為例,切除部分小腸移到體外測試是Ex vivo試驗。(下圖左二)
  • 在藥物的實驗中,In vitro、In vivo、Ex vivo,還有其它…,都稱為「臨床前測試(preclinical testing)」。
  • 臨床試驗(Clinical)(下圖最右):指根據研究方法,利用其它已上市藥物或安慰劑作為對照組,在受試者身上進行「盲測」比較的過程:
    • 讀者經常聽到的「雙盲實驗」(Double blind)就是這個時候進行的。
    • 臨床試驗非常耗費時間與金錢:人數要夠多、種族(白人、黑人、黃種人、…)要多樣、服用的時間要夠長、…。

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在藥物的實驗中,In vitro、In vivo、Ex vivo,還有其它…,都稱為「臨床前測試(preclinical testing)」。圖片來源:https://djgnicevs.pics/product_details/20440642.html

動物實驗與臨床試驗的差異

保健食品不是藥品,極少有廠商會做臨床試驗,因為所費不貲。

  • 動物實驗,可能花數十萬~百萬,經過「適當的實驗設計」就可能可以得到不錯的或想要的結果。
  • 臨床試驗,花費少則幾千萬、多者以數億、數十億計算。

除非資本雄厚、或者他們認定保健產品會如藥品一樣可以得到「臨床療效」,否則藥商不會花費巨資、大量的時間做毫無意義的臨床試驗。

目前銷售保健食品的廠商,即便是大藥廠,也不會花錢去做一個99.99%可能不會有結果的臨床試驗。況且臨床試驗需要經過申請

「保健食品」與「健康食品」的區別:動物實驗、或檢附文獻

目前在市面上所見的保健品絕大部分是「保健食品」,沒有「小綠人標章」,依照衛生福利部的標準,是屬於食品或是營養補充品。

不過,部分保健食品強調有明確及穩定的保健功效,有實驗、文獻報告佐證,附上這些資料,就能向政府單位申請更上一層樓的「健康食品」認證,健康食品則有「小綠人標章」,這也是部分讀者相信保健食品是有效的原因。

健康食品的小綠人認證標章有2款:

衛部健食字第A00000號:需做動物實驗

為「個案審查」:

  • 產品標有「衛署健食字第A00000號」:1個英文字A及5個阿拉伯數字(下圖左)。
  • 業者須檢具製程品管、各種實驗或科學驗證。
  • 產品需執行安全性、功效性及安定性試驗。
  • 經衛生福利部審查評估,始取得健康食品許可證。

健康食品
健康食品的小綠人標章標章,有2款,申請方式略有不同。

衛部健食字第000000號,只需檢附文獻

為「規格標準審查」,即,該等成分已由學理確立保健功效,需具備條件如下:

  • 傳統長久供飲食經驗安全無疑慮。
  • 功效機轉明確。
  • 有效成分明確。
  • 已建立有效成分之分析方法。
  • 無需進行保健功效評估試驗,無需進行動物,只需檢附文獻。

可以取得的標章多一個「」字,數字為6碼,不含英文字母(上圖右)。

保健食品配方的「眉角」

讀者應該有發現,絕大部分的保健食品都是以「複方」(少數單方為維生素D、魚油、…)形式存在,但很多複方產品,其名稱與所訴求的功能「名不符實」。以市售膠原蛋白產品為例說明。

市售膠原蛋白產品都會添加「維生素C」

商品賣點雖然是「膠原蛋白」,但維生素C才是促進體內成纖維細胞(Fibroblast)合成膠原蛋白的關鍵因素。

就像「抗壞血酸(維生素C)水手病」的歷史故事一樣(請讀者自行谷歌)。長時間的海上航行,船上水手的飲食並不缺乏蛋白質,而是長期缺乏新鮮蔬果所能提供的維生素C,維生素C才是合成膠原蛋白的關鍵 (詳見下圖),缺乏維生素C,只提供蛋白質並不足以製造膠原蛋白、不足以治療「壞血病」。

Collagen Aminoacids Fibres Vitaminc Peptides Nutrition
膠原蛋白合成示意圖,維生素C才是關鍵成分。圖片來源:https://www.vegavero.com/Vegan-alternative-to-collagen

吃下的膠原蛋白會被分解成胺基酸,等同吃了一塊肉

吃了一堆膠原蛋白,等同吃了一堆未消化的原料,吃下的膠原蛋白無法直接變成皮膚的膠原蛋白。

  • 不必吃貴森森的膠原蛋白保健食品,直接補充維生素C就好了,便宜又有效
  • 製造人體膠原蛋白所需的原料胺基酸,對食物充足的現代人而言,來自日常飲食的蛋白質就已足夠了。
  • 如果讀者還是深信膠原蛋白的力量,可以選擇吃豬肉凍、雞腳凍,不僅經濟實惠,既能吃到膠原蛋白,還能解饞。

成分含量越高越好?錯,足量即可

業者說,他們成分添加量是業界最高,效果更有感。這只是行銷話術。

  • 小腸很長,但畢竟吸收的表面積有限:小腸的吸收有一定的限度,有所謂的「閥值」(Threshold),就是臨界值,即使在空腹、只吃單一成分,小腸也無法完全吸收。所以,成分足量即可。
  • 消化道並不是你給它多少成分、多少含量就照單全收: 即使是吃進來的食物(各種成分的含量適當)也不一定可以全部消化、吸收,不然糞便裡也不會有殘存的醣類(腸道菌發酵產氣)、蛋白質(產生臭味)、脂肪(潤滑腸道)。
  • 劑量過高,除了浪費錢,還可能有副作用:保健食品大都不會有副作用,只是你必須花費更多的費用購買高劑量的成分。但是類似魚油,若吃過量:
    • 輕者,可能會有噁心、嘔吐、腹瀉等腸胃不適症狀。
    • 重者,EPA的抗凝血效果過強,受傷時不易凝血,容易造成嚴重出血。
    • 產品若可能出現副作用,商品的注意事項裡都應該會標示。
    • 產品通常也會標示「多食無益」

讀者花了這麼多時間看完這篇文章,對於是否繼續吃保健食品每個人都有定見。但就如同許多醫療專家所建議的,均衡的飲食、適當的運動、充足的睡眠、…,才是提升健康的不二法門。

References

1、「健康食品」有2款,食品藥物管理署來說分明!
2、健康食品概說暨網頁導覽
3、國家實驗動物中心
4、台灣臨床試驗資訊平台
5、Effect of vitamin C and its derivatives on collagen synthesis and cross-linking by normal human fibroblasts
6、Fibroblast
7、Fibroblasts and Their Transformations: The Connective-Tissue Cell Family