薄薄一片,吸收瞬间 奈米口溶薄膜掀起保健食品型态新革命
人体中的蛋白质大小约在1~20奈米之间,头发直径的千分之一约为10奈米,如果把1奈米放大到一个苹果那么大,那么用相同的放大倍数,苹果就放大到像地球一样大。
让我们先来了解人体所吃下的食物的分解机制,首先进入口中的食物长度大约是公分(厘米,cm)等级,经口腔咀嚼后碎裂成为1/10的毫米(mm)等级的尺度,然后吞下,再经过胃酸作用成为乳糜状才进入小肠,在肠胃中经多种酵素消化分解,最后成为分子尺度等级,才能被人体吸收。人体的口、胃、肠以由上而下(top down)的方法,逐渐地将食品微米化、奈米化与分子化才能吸收,因此,若有微米或奈米化的食品则可直接吸收。
目前许多保健食品原料来自天然植物,但多数成分因吸收效率不佳,效果有限。以知名度很高的白藜芦醇(resveratrol)为例,这是来自白葡萄、蓝莓、树莓及桑葚的果皮非黄酮类酚类物质,是一种具有抗氧化活性的多酚类化合物,具有抗发炎、保护心脏及癌症预防等活性,但白藜芦醇特性为低水溶性及低溶离率,因而人体可用率也极低,目前市售产品大多以胶囊形态出售,必须长期大量补充才能达到效果。
保健食品产品形态的变迁
保健食品自古即有,但大规模兴起则是1970年代,当时为了要影射食品如同药品的疗效,因此产品形态均采和药品一样的胶囊状,这是第一代保健食品形态。但要制成胶囊,需加入许多添加物,如赋型剂、助流剂、崩散剂、色素及防腐剂(抗氧化剂)等,且容易遭胃酸破坏,幼童及年长者也不易服用,需配大量水才能吞咽。
之后出现了第二代液态产品,主要是以植物果汁形态出售,饮用虽容易,但吸收率也会受胃酸破坏影响,且不利携带与运输,制造过程需添加增稠剂、调味剂、色素及防腐剂(抗氧化剂)等。
20世纪末到21世纪初,保健食品形态进入第三代,也就是太空包液态凝胶饮品,此形态产品仍需加入各种添加物,如增稠剂、调味剂、色素及防腐剂(抗氧化剂)等,而且运输成本高。
2010年之后,保健食品形态有了很大的变革,进入第四代产品,也就是奈米口溶薄膜(nano oral fast dissolving films)的新时代。
认识奈米与奈米技术
奈米(nano)是长度单位,1奈米(nanometer, nm)是10-9公尺,人体中的蛋白质大小约在1~20奈米之间,头发直径的千分之一约为10奈米,如果把1奈米放大到一个苹果那么大,那么用相同的放大倍数,苹果就放大到像地球一样大。
奈米技术(nanotechnology)是一门应用科学,目的在研究于奈米规模时,物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用等。1959年12月29日,物理学家理查德‧费曼在加州理工学院出席美国物理学会年会,做出著名的演讲「在底部还有很大空间」,是最早提出奈米技术的概念;而「奈米科技」一词的定义,则是日本东京理科大学的谷口纪男教授在1974年提出的。
1982年,瑞士IBM公司的科学家格尔德‧宾宁及海因里希‧罗雷尔,开发出扫描隧道显微镜,可观察到极微细粒子;1986年,这两位科学家和发明穿透式电子显微镜的恩斯特‧鲁斯卡共享诺贝尔物理奖,也因此,1982年扫描隧道显微镜的发明被视为奈米元年。
中国古文「爱莲说」有云;「莲花出污泥而不染」,近代科学家发现,莲花叶表面上有许多微米(μm)级的突起,突起物上有许多奈米级的亲油性绒毛,水滴在上面会滚动而不沾附,并把尘埃带走,这种结构造就了莲花的特性。科学家应用这个观念,发展出特殊的表面处理技术,用于包装、厨浴设备、化妆品、家具、家电等,已与大众的生活息息相关。
制备奈米材料的技术分为两种:「由上而下」与「由下往上」。「由上而下」是以研磨、精密工程切割分化的方法,将一般物质切细成奈米级结构;「由下往上」则是运用化学合成键结理论,组装个别原子或分子来建构成奈米结构体。由上而下的方法较容易工业量产,常用的方法包括介质研磨与高压对撞均质化。
「介质研磨」是利用介质(直径是0.2~0.8毫米)以剪切、撞击等作用,把大物质研磨成奈米粒子。此方法通常不会改变分子结构,较适用于固体物质,与其他微细化设备比较,具有容易操作、简单、研磨速率高、能源消耗低等优点。
而「高压对撞均质化」则是利用压力使粒子在微细的钢管中高速流动,粒子在高速撞击后破裂而达到粉碎的目的,但采用这方法时,固体物质易造成管路堵塞,较适用于液体。
将食品奈米化,吸收百分百
如果预先把食物奈米或次微米化,有助于消化系统不良者的吸收,被肠道吸收的分子,经人体酵素合成作用成为所需的物质,是一种精巧的「由下往上」途径,之前并没有这类的技术出现,可说是创举,奈米口溶薄膜产品办到了。
掌握时代趋势的人必然是赢家,目前市面上保健食品及营养补充品仍留存100年前的方式,以颗粒状、胶囊状、粉状及液态状形态出售,这类形态产品均需经过人体消化系统的分解才能吸收,但如果有奈米薄膜状产品,直接由舌下吸收,即可确保有用成分百分百吸收。
目前已有这类产品问世,30秒就能进入血液循环送至全身,这新时代的革命将改变传统保健食品的经营,事实上除了保健食品外,壮阳药品也导入此技术,具快速、简易的特性,而且因体积小而薄,无论邮寄或运输都极方便。第四代新保健食品形态是创新科技,相信其前景是光明的。
