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健康食品之不易形成體脂肪功能評估方法2007/07/12

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健康食品之不易形成體脂肪功能評估方法

960712衛署食字第0960403113號公告

 

壹、前言  

肥胖症是指身體由於生理或生化機能之改變而引起體內脂肪過度沉積,造成體重增加之病症。WHO&FDA已經於1996年將肥胖列為慢性疾病之一,強調「維持理想體重」之重要性。而肥胖症可分為以下兩種:  

一、單純性肥胖(simple obesity):又可分為體質性肥胖和獲得性肥胖兩種。體質性肥胖是指脂肪細胞數目較多所引起之肥胖症,常見於兒童時期之肥胖。另外,獲得性肥胖則是指脂肪細胞增大所引起之肥胖,常見於成年時期之肥胖症。而95%以上之肥胖症是屬於單純性肥胖症。

二、續發性肥胖(secondary obesity):由於內分泌或代謝性疾病等所引起之肥胖症,亦稱為症狀性肥胖(symptomatic obesity)。  

一般而言,保健食品可做為不易形成體脂肪所應用之原理如下:  

一、調節體內脂質分解作用-活化激素敏感性脂解酶(hormone-sensitive lipase):不易形成體脂肪之過程就是體內脂肪動員作用之過程。許多不易形成體脂肪食品乃是利用其中可以促進脂肪組織分解之物質,減少體脂肪,以達到體重降低之目的。而身體中存在於脂肪組織之激素敏感性脂解酶(hormone-sensitive lipase),可以促進脂肪組織中三酸甘油酯(triglyceride, TG)之分解,乃是脂肪分解作用之關鍵酵素。

二、調節消化道消化及吸收之功能:不易形成體脂肪食品中亦有許 多可以影響消化道消化及吸收之物質,藉此作用減少營養素之吸收,例如:抑制胰脂解酶之分解作用,減少腸道中脂質之分解;或抑制胰澱粉酶和雙醣酶之活性,減 少澱粉和雙醣類之消化分解;或促進消化道蠕動,使食物快速通過,減少營養素之消化與吸收等。  

由於續發性肥胖多因內分泌失調或代謝異常所致,影響因素甚多。因此,本功能評估方法以單純性肥胖症為對象,評估保健食品之不易形成體脂肪功能。  

貳、評估食品是否具有不易形成體脂肪功能之檢測方法  

一、動物實驗  

1.  原理  

     (1)  原理一:以高熱量飼料誘發實驗動物之肥胖症後,投與受試物,並利用各種評估指標判定。

     (2)  原理二:同時投與高熱量飼料與受試物,並利用各種評估指標判定。  

  2.實驗材料與方法  

     (1)實驗動物

10~12週齡之雄性SD、Wistar大白鼠或小白鼠。

     (2)實驗分組及飼養方法

    依照上述實驗原理之不同,可進行以下兩種分組方式:

    原理一之分組:以組間平均體重無顯著差異為原則,將實驗動物分為對照組(control group, C)及高熱量組(high energy group, HE)。C組以正常飼料飼養,而HE組以高熱量飼料飼養(參考例:大白鼠固型飼料47%、玉米油8%、煉乳44%)(Ricci and Levin, 2003; Levin and Dunn-Meynell AA, 2002)。飼養至少4週後,確定HE組之體重顯著高於C組20%後(p<0.05),C組繼續以正常飼料飼養,HE組再依照有無投與受試物以及投與劑量之高低分成三組。其中一組為不投與受試物之組(HE(-)),另外根據受試物之人體每日每公斤建議量之1倍及2~5倍之劑量分成HE(1x)及HE(2~5x)兩組,每組至少8隻實驗動物。受試物之投與可以添加於飼料或以胃管灌食。再飼養至少4週後,犧牲實驗動物,進行各項分析。分組之方法如下圖: 

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原理二之分組:以組間平均體重無顯著差異為原則,將實驗動物分為對照組(C)、不投與受試物之高熱量組(HE(-)),以及根據受試物之人體每日每公斤建議量之1倍及2~5倍劑量之HE(1x)及HE(2~5x)等四組。受試物之投與可以添加於飼料或以胃管灌食。飼養至少4週後,犧牲動物,進行以下各項分析。分組之方法如下圖: 

 

關於添加劑量之算法,依據體重60kg之成人除以受試物之每日人體建議攝取量,即可得每公斤體重之建議攝取量。再乘以實驗動物相對於人體之代謝係數,即可得該實驗動物每日之攝取劑量。大白鼠相對於人體之代謝係數為6.25,小白鼠為9.01(苗, 1997)。計算式表示如下:

大白鼠每公斤體重之攝取劑量=人體建議攝取量÷體重60kg×6.25

小白鼠每公斤體重之攝取劑量=人體建議攝取量÷體重60kg×9.01 

     (3) 測量項目及方法

安全性指標

A. 必測項目

(a) 血脂質─三酸甘油酯、非酯化游離脂肪酸、總膽固醇、低密度脂蛋白及高密度脂蛋白膽固醇濃度

實驗動物禁食12小時後,以乙醚麻醉,收集腹腔大動脈的血液離心後,利用酵素法及比色原理測量血中脂質濃度。

(b) 肝臟脂質─三酸甘油酯、總膽固醇濃度

於腹腔動脈採血結束後,以生理食鹽水沖洗後,以Folch等人的方法萃取脂質後,測量肝臟三酸甘油酯與總膽固醇濃度(Folch et al, 1957) 。

(c) 血糖

實驗動物禁食12小時後,以乙醚麻醉,收集腹腔大動脈的血液後,利用酵素法及比色原理測量濃度血糖濃度。

(d) 肝功能─血中GOT、GPT活性

利用酵素法及比色原理測量血中GOT及GPT活性。

(e) 腎功能─血中尿酸、肌酸酐濃度

利用酵素法及比色原理測量血中尿酸及肌酸酐含量(Kassieer, 1971; Tanganelli et al, 1982)。

 B. 必測項目

(a) 血中酮體濃度

實驗動物禁食12小時後,以乙醚麻醉,收集腹腔大動脈的血液後,利用酵素法及比色原理測量濃度酮體濃度。

(b) 電解質平衡狀態─血中鈉、鉀濃度

利用酵素法及比色原理測量血中鈉及鉀的含量(Berry et al, 1988; Berry et al, 1989)。

 ※功效性指標

分為必測項目及選測項目。必測項目為必定要測量之項目,而選測項目則可依照受試物之特性及不易形成體脂肪原理,選擇測量之項目。

A. 必測項目

(a) 體重

實驗期間定期測量老鼠體重,比較實驗開始時與實驗結束時之體重。

(b)攝食量及食物利用率

記錄每日之飼料攝取量,於實驗末計算食物利用率(feed efficiency),計算公式如下:

Feed efficiency=(weight gain ÷food intake) × 100%

(c) 體脂肪量

取出實驗動物腎周圍及睪丸周圍之脂肪組織後秤重。

 B. 選測項目

(a) 脂肪細胞數目及大小

取下脂肪組織,判定脂肪細胞之數目以及大小。

(b) 脂肪組織之脂解酉每活性

取0.1g睪丸脂肪組織,以生理鹽水洗淨後,用濾紙吸乾水分,秤重。然後,以均質機將脂肪組織均質化並離心後,取上清液,利用比色之方法進行分析(Morimoto et al, 2001; Morimoto et al, 1999)。

(c) 其他

欲進一步證實受試物之特性或其不易形成體脂肪作用機轉時,可以增加相關測量項目。例如:脂蛋白脂解酶(lipoprotein lipase)活性等。

(4) 統計方法

統計分析方法則可用ANOVA或其他科學數據常用之統計分析法,分析組間各項數值之差異性,並以p < 0.05表示具有統計上的差異。

 

  3. 結果判定

以安全性指標作為判定實驗動物在無損害健康之情況下,投與受試物後,其體重及體脂肪均顯著降低者(p < 0.05),則可判定此受試物在動物實驗中具有不易形成體脂肪效果。  

二、人體實驗  

1.  原理

以單純性肥胖症患者為實驗對象,攝取受試物後,利用各種不易形成體脂肪指標評估其不易形成體脂肪效果以及觀察受試物對身體有無不良之影響。  

  2. 實驗材料及方法

(1)樣本篩選條件

人體實驗必須委託國內外大學食品、營養、醫學等相關研究所、醫學中心執行,需有醫師參與,並遵循衛生主管機關對人體實驗有關之相關規定。

進行人體的臨床試驗之前應經過人體試驗委員會通過才能加以進行。

參與不易形成體脂肪試驗者必須符合以下條件:

※BMI≧27之單純性肥胖者

無心臟、肝臟、腎臟、內分泌及其他器官之重大疾病者

非精神病患者

沒有服用藥物  

(2) 實驗分組及進行方法

可採用自身對照或組間對照之方式,根據受試者之年齡、性別、身高、體重、BMI、體脂肪以及相關之基本資料分為對照組及實驗組。每組必須大於10人,且必須採用單盲或雙盲方法進行實驗。實驗期間至少4週。受試物之攝取方式可以分成以下兩種:

非替代飲食之受試物:實驗組之受試者每天依照推薦之方式及建議量攝取受試物,對照組則給予安慰劑。另外,為排除飲食因素之影響,受試者不改變原來的飲食習慣。

替代飲食之受試物:受試者每天依照推薦之方式及建議量攝取受試物。  

(3)測定項目及方法

安全性指標

A. 必測項目

(a) 一般狀況─精神狀況、睡眠、厭食、腸胃症狀、血壓、脈搏、呼吸次數

觀察並記錄受試者在實驗期間之精神狀況、睡眠、厭食以及有無其他腸胃症狀等。並定期測量血壓、脈搏及呼吸次數等。

(b) 血液常規檢查─紅血球及白血球細胞數目、血紅素、血容比、平均紅血球體積

定期抽血測量血中紅血球細胞數目、白血球細胞數目、血紅素、血容比、平均紅血球體積等項目。其測定方法,可由實驗室用公認之方法自行分析,或由教學醫院利用血液生化自動分析儀器分析。

(c) 血液生化分析-血脂質、血糖、肝功能、腎功能、甲狀腺功能

定期抽血測量血脂質(TG、TC、free fatty acid、LDL-C及HDL-C)、血糖、肝功能(GOT、GPT、g-GT、白蛋白)、腎功能(尿素氮、肌酸酐、尿酸)、甲狀腺功能等項目。其測定方法,可由實驗室用公認之方法自行分析,或由教學醫院利用血液生化自動分析儀器分析。

(d) 飲食紀錄

實驗前、中期及後期等三個時期必須對受試者進行三天之飲食紀錄,排除飲食習慣因子影響實驗數據之可能性。  

B. 選測項目

(a) 血液生化分析-血中酮體濃度及電解質平衡狀態

定期抽血測量血中酮體以及電解質(鈉、鉀)等項目。其測定方法,可由實驗室用公認之方法自行分析,或由教學醫院利用血液生化自動分析儀器分析。

(b) 尿液檢查─酸鹼值、尿蛋白、尿糖

定期收集受試者尿液分析酸鹼值、尿蛋白及尿糖等項目。可由實驗室用公認之方法自行分析,或由教學醫院利用血液生化自動分析儀器分析。

(c) 心肺功能檢查─心電圖、肺功能檢查

定期檢測受試者之心臟功能及肺功能。心臟功能以心電圖偵測,肺功能以肺活量、一秒用力吐氣量等項目判定。建議由醫院醫事技術人員負責檢測及判讀。  

功效性指標

(a) BMI

定期測量受試者之身高及體重,計算BMI,觀察其變化。

(b) 腰臀比

定期測量受試者之臀圍及腰圍,求出腰臀比。

(c) 體脂肪

定期測量受試者之體脂肪含量。可用三頭肌或肩胛骨皮下脂肪厚度表示,亦可利用生物電阻原理或其他相關之儀器測量。  

(4)       統計方法

統計分析方法則可用student’s t-test或其他科學數據常用之統計分析法,分析組間各項數值之差異性,並以p < 0.05表示具有統計上的差異。  

  3. 結果判定

實驗組自身比較或與對照組比較,以安全性指標判定受試者在攝取受試物後,於無損害健康狀態之下,BMI、體脂肪及腰臀比等均有顯著降低者(p < 0.05),可判定在人體實驗具有不易形成體脂肪效果。



參、參考文獻

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