CN1951397A - “生理平衡钙”协同效应营养剂 - Google Patents
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Abstract
“生理平衡钙”协同效应营养剂属保健食品生产领域。有一副强韧的骨骼,是健康长寿的基础。在人的一生中,骨质不断更新“重铸”。各种营养素的“协同效应”和“生理平衡”,是“重铸”强韧骨骼的物质基础。本发明经过长期研究和实践,总结国际钙剂发展史,创新了理论。並按照“重铸”刚韧骨头的四项“一级要素”:1.“生理平衡”,预防骨小梁丢失和骨质疏松;2.“重铸”强韧的“骨基质”,防止“生化损伤”;3.“骨晶”和骨钙素配合,保持正常钙化;4.运动,铸造高素质骨头的必要条件。区别不同的对象,按需要配制营养素,生产系列产品。还创新了生产工艺,节省了设备投资,提高生产效率50倍左右。
Description
发明人在前次发明专利“正分子骨质增强剂”(中国专利号96116831.5,证书号:第61890号)的基础上,进一步研究骨骼营养与保健的关系及其酶化学反应,发现骨骼的“生理平衡”和“协同效应”,能避免生化病态反应。深入研究“生理平衡钙”的“协同效应”,有新的发明和创新,并总结了国际钙剂发展史,提出新的理论,指明产品改进方向和具体措施。
一、保健的基础原理,“生理平衡”和“协同效应”
地球和人类,都是宇宙的产物。46亿年前形成了地球,无机物经过化学反应,产生了有机物,逐渐演化出大分子和细胞,一切生命都起源于环境中的无机元素。生命活动的本质,是复杂的化学反应过程。生命存在的条件是“生物平衡”,外环境(宇宙,无机环境)和内环境(小宇宙,生物体内液体循环系统)相互作用,外环境的微小变化,引起内环境的强烈反应;而生物体内有自我调节机制,通过复杂的生理协调,来抵御外环境变化的冲击,以维持其相对平衡的状态。因此,“生命在于平衡”。经过数十亿年演化,身体的代谢形成规律性,“生理平衡”成为决定人们《生、老、病、死、健康、长寿》的内因,内因是决定因素,外因通过内因而起作用。地球经历了几十亿年的化学变化,“生理平衡”成为自然规律。身体代谢遵循“三羧酸循环(Tricarboxylic acid cycle)的规律。为此,研制《“生理平衡钙”协同效应营养剂》(以下简称“生理平衡钙”),必须遵循“生理平衡”的“三羧酸代谢循环”规律。开发研究以“生理平衡”为纲。骨骼系统的保健,与其它系统密切相关;各系统相互联系、相互协同、相互影响。有了疾病,不能“头痛医头、脚痛医脚”,必须顾及全身。各种营养素是身体各系统共享。营养素之间有“协同”与“颉抗”,配方必须考虑这些关系。为此,《“生理平衡钙”》的生产,是将钙、镁、多种微量元素与“三羧酸代谢循环”中的羧酸螯合成为复合螯合物,再与多种维生素配伍,配成协同效应营养剂。产品具有1《生理平衡》2《正分子》3《协同效应》三大特点。形成“正分子”、“生理平衡”的“协同效应”体系,分别促进骨头无机物、胶原、粘多糖、弹性蛋白的代谢,补益作用比较全面。由于《正分子》是身体中存在、而对生命又是必需的《分子》,是有营养价值的《分子》,因此毫无毒副作用,可以放心食用。食入后,产品中的阳离子部分(钙、镁、多种微量元素),消耗于1骨头正常生长、2补偿骨质流失、3修补骨质损伤;而阴离子部分(羧酸),则重返“三羧酸代谢循环”,或氧化后产生水和CQ2,并释放能量,最终体内无代谢废物残存。此外,“生理平衡钙”保持生理化学反应的正常进行,避免出现旁路反应而产生致病因子;有利于“成骨细胞”分泌“骨钙素”,防止骨头矿化时钙盐的不正常沉积,从而“重铸”坚韧刚强的骨头。
骨科的疾病,大多产生于骨头有机质存在营养缺陷:骨头有机质的合成,需要微量元素;配方中微量元素的含量虽然比较少,但它们的生理活性却很高。“生理平衡钙”的“生理效益”高于“传统钙剂”,可用数据揭露其奥秘。以下列配方为例:
配方中的元素:Ca671mg,Mg400mg,Zn21mg,Mn4.2mg,Cu2mg,Si10mg,B3mg.
元素总重量:671+400+21+4.2+2+10+3=1111.2mg
总毫克原子数671/40+400/24+21/65.38+4.2/54.94+2/63.54+10/28.08+3/10.81=34.51毫克原子。
其中钙原子占总毫克原子数的(16.775/34.51)*100%=48.61%其它原子占总毫克原子数的51.39%。若生产“传统钙剂”,所用的1111.2mg元素全部是钙,则钙的毫克原子数为1111.2/40=27.78毫克原子,比原配方例的总毫克原子数少34.51-27.78=6.73毫克原子。用微量元素替代“传统钙剂”的一部分钙,使微量元素占到配方总原子数的51.39%,取得“生理平衡”的效果,使骨“重铸”顺利地进行,骨头钙化时羟基磷酸钙沉淀正常,提高骨头的韧性、弹性、改善牙齿耐磨性、抗龋性,提高骨头抗骨质疏松能力,无疑是很上算的。
生产“生理平衡钙”的理论基础,是“三羧酸代谢循环”和“协同效应”。
“三羧酸代谢循环”的示意图(见说明书附图:图1)
由于“生理平衡”的重要性,“传统钙剂”容易造成生理不平衡,现在国际上钙剂生产的发展方向,逐渐走向“生理平衡钙”。从古代利用天然产物龟板、珍珠、阳起石、牡蛎壳开始,到人们懂得钙的效用,生产无机钙、有机钙化合物,进一步利用白云石(钙镁复合物),发展到单纯钙化合物加维生素D,完成了“传统钙剂”的发展历史。从上世纪末到本世纪初,逐渐发展《生理平衡钙》的生产,美国Mission公司生产的《美信钙+D》主要成分是柠檬酸钙、硅酸镁、硬脂酸镁、维生素D3:美国Amway公司生产的《纽崔莱钙镁片》主要成分是碳酸钙、氧化镁、柠檬酸锌、柠檬酸锰、柠檬酸铜、磷酸二钙,加紫花苜蓿液浓缩物:美国矿维公司生产的《氨基酸螯合钙》,商品名《乐力》含钙、镁、多种微量元素的氨基酸螯合物和多种维生素,是比较完全的“生理平衡钙”,但由于用氨基酸为螯合剂,食入后进入“三羧酸代谢循环”时氨基酸分解生成氨,氨溶于水产生铵离子(NH4+),毒性很大,肾功能不全者或遗传缺陷者慎用。
《“生理平衡钙“协同效应营养剂》的开发,吸取了国内外钙剂生产的经验,克服了《传统钙剂》和《氨基酸螯合物》的缺点,密切联系骨“重铸”的实际,发现奥秘,解决问题。
该产品具有“正分子”、“生理平衡”和“协同效应”的特点,补益作用全面,毫无毒副作用,功效国内外领先,是身体虚弱病人的妥善钙营养补充剂。因此凡是需要补钙的场合,例如肺结核病人要使病灶钙化,在使用链霉素、异烟肼等抗菌药物的同时,常服《“生理平衡钙”协同效应营养剂》,最适宜于肺病康复。含铁的《“生理平衡钙”协同效应营养剂》适用于孕妇、乳母和儿童。
二、骨质疏松症的防治
我国已进入老龄化社会,老龄人口的绝对数占世界首位,而且增长速度快。65岁以上老龄人口比例从7%增加到14%,美国用上68年,中国只要20年。据我国老年学会预测,到2015年,我国将有2亿老年人,到本世纪中叶将达四亿人。目前我国60岁以上老人骨质疏松症率,女性约为40%-50%,男性约为20%,骨质疏松患者约为8400万人,骨质疏松引起的主要后果是骨折,骨折导致残疾、终身丧失独立生活能力甚至死亡。这将给家庭、社会和国家带来越来越沉重的负担,剥夺了个人、家庭和社会大众的幸福生活,成为人民群众的“枷锁”。《骨质疏松症》虽是一种老年病,但其预防比治疗更重要。如果人们普遍预防而取得成效,掀掉“枷锁”,人们普遍健康长寿,“振兴中华”就无“后顾之忧”!骨质疏松症的发生,与遗传、饮食营养、运动、生活方式等因素有关。按唯物辩证法的认识论,物质是第一性的,“实践是检验真理的唯一标准”。科学界长期受“形而上学”思想的束缚,在骨头营养研究方面,忽视系统工程和协同效应。为此,发明人在前发明专利(正分子骨质增强剂)的基础上,研究生命系统工程、协同效应、骨质结构和生理化学反应之间的关系,揭露了前人未知的若干奥秘,开发了《“生理平衡钙”协同效应营养剂》。通过实践验证,证明效果优于“传统钙剂”,特别适用于防治骨质疏松。
(一)骨质疏松症探本求源
体内的骨头,易被人们视为坚硬而很少发生变化的组织,但实际上它每天都在破坏和再生。骨组织代谢的基本现象是骨“重铸”,重铸过程对力学环境的变化有反应:地球的重力、机械负荷、体育锻炼对骨重铸有重要影响,能激发成骨细胞生长,增加骨重。骨组织的代谢和更新,在人的一生中骨重铸不断进行,包括新基质和新骨晶的形成,同时骨晶与体液间产生“离子交换”。在所有部位的骨质形成,首先是形成“骨基质”,然后“骨基质”逐渐被钙化。羟基磷酸钙以结晶态(骨晶)沿胶原纤维沉积,完成钙化过程。“骨基质”的形成和它的钙化能力,受“成骨细胞”控制。“成骨细胞”不断铸造新骨,“破骨细胞”不断破骨,两者形成“偶联”,保持平衡。维持着骨的形态、骨量和整体强度。骨量(Bone volume)取决于“破骨细胞”的骨吸收和“成骨细胞”生成新骨的总和。在人的一生中,当“成骨细胞”活力超过“破骨细胞”时,保持着骨头生长,过了中年“成骨细胞”的活力逐渐减退,“破骨细胞”作用占了上风,引起骨质流失,流失超过一定限度,产生骨质疏松症。
骨质的重铸,始于它的破坏。“破骨细胞”在骨的内部表面掘洞,这是微观的小洞。在这里,“成骨细胞”进行着骨重铸,并形成新的骨细胞。“破骨细胞”的任务,是溶解、破坏老化的骨质。提供钙、磷等矿质原料供新骨的铸造。被激素激活了的“破骨细胞”结合于骨的表面,并开始溶解和吸收矿物质,随后单核细胞将被破坏的部位扫除并清运干净。接下来便是对清理干净的缺损部位打底子,打底是用血液成分和“破骨细胞”、“成骨细胞”的分泌物来完成的。根据破骨的范围,位于骨表面处于静止期的“成骨细胞”被激活,“分泌”羟基磷酸钙(骨晶)沿胶原纤维沉积,开始其成骨过程。完成了成骨过程的细胞有一部分被包埋在骨质中,另一部分则排列在骨的表面成为静止期的“成骨细胞”。尽管成骨和破骨过程往复不断循环,但骨的各种细胞都由体内激素、维生素和微量元素调控。
骨重铸过程和钙、磷的代谢,受三大激素调节:①甲状旁腺素(PTH),促进骨吸收,②降钙素(CT),抑制骨吸收,③活性维生素D(钙三醇),具有双向调节作用。成骨细胞存在活性维生素D受体,能促进成骨细胞产生骨钙素(Osteocalcin)和碱性磷酸酶。骨钙素的作用,是保持正常矿化速率,抑制异常的羟基磷酸钙沉积所导致的软骨钙化加速。这三大激素之间相互协调,维持着血钙平衡,使骨进行正常代谢,重铸强韧的骨质。
(二)运用《系统论》开发“生理平衡钙”
要“重铸”坚韧强固的骨头,需区分影响骨头质量的要素及要素层次,确定哪些是《一级要素》,哪些是《二级要素》,然后确定要素的组合与取舍,一些次要的因素可以忽略。骨头和牙齿属骨骼系统,有三个组成部分,骨质、骨髓和骨膜:
1.骨质:是骨的主要成分,分《密质骨》和《松质骨》,《密质骨》的质地致密、坚硬,分布于骨的表层,《松质骨》呈海绵状,包绕在密质骨之内,由许多片状的“骨小梁”按受力方向排列而成,分布于骨内部,是骨的内层,松质骨间隙内有骨髓。
骨质的化学成分和物理性能:
骨组织的主要成分(见说明书附图:图2)
细胞间质占骨组织的绝大部分,其中无机质占骨质干重的2/3,主要成分是羟基磷酸钙(骨晶),占矿质成分的85%,其次是碳酸钙占10%,磷酸镁1.5%,氯化钙2%,氟化钙0.3%,磷酸锌0.16%,二氧化硅0.05%:有机质约占1/3,由胶原纤维和粘多糖组成“骨基质”。
有机质赋予骨头韧性和弹性,无机质赋予骨头硬度,但存在脆性。有机质和无机质复合,克服骨头脆性。因此,骨骼具有良好的力学性能,其抗压强度为147Mpa,而抗张强度约为100Mpa。骨头的成分在一生中不断变化,幼年时骨头的有机物含量相对较多,因此有良好的弹性和韧性,但硬度较差,受力时骨头易变形、但不易骨折。老年时骨头的无机质比例相对增加,脆性升高,弹性下降,若遭暴力,容易骨折。
2.骨膜:是结缔组织膜,富有血管和神经。骨膜覆盖骨的表面,“骨小梁”表面也覆有菲薄的结缔组织膜,叫做“骨内膜”,骨膜可分内、外两层。外层由致密的纤维组织组成,内层和“骨内膜”较疏松,均含有“成骨细胞”和“破骨细胞”,具有“成骨”和“破骨”的功能,对骨质的产生、吸收、“重铸”有重要作用,即骨膜具有营养、生长、“重铸”和修复的功能。
3.骨髓:分布于长骨髓腔和《松质骨》的间隙内,分为红骨髓和黄骨髓,红骨髓含有大量造血细胞,具有造血功能,黄骨髓是脂肪组织,无造血功能。
三、重铸坚韧刚强骨头的条件
要使“骨重铸”形成坚韧刚强的骨头,是有条件的。首先要找出影响骨头质量的要素及层次结构,确定有哪些《一级要素》,分析这些要素的实施条件,并满足其条件的要求。
(一)《生理平衡》是重铸坚韧刚强骨头的首要条件,是《一级要素》这是防治骨质疏松症的根本措施,可用“生理平衡钙”补给膳食中所缺的营养素,保持“生理平衡”。
关于解决骨重铸“生理平衡”问题,预防“骨小梁丢失”和“骨质疏松症”
骨小梁丢失,是治理骨质疏松症的难题,目前,尽管医药新发明治疗骨质疏松症的药物很多,但至今还没有研制出一种药物,能使已经丢失的骨小梁重新恢复。新的药物只能增加骨量,但不能使骨小梁重新恢复。骨小梁丢失与骨质疏松有着不可分割的联系,是“破骨细胞”活性增强,“成骨细胞”活力下降的结果。男性骨质疏松,以“骨小梁”变细为特征:女性骨质疏松,以骨小梁断裂和穿孔为特征。骨小梁的有机成分“骨基质”,由高强度的胶原纤维和粘多糖组成,丢失后要恢复很困难,但及早预防骨小梁丢失是有办法的。膳食摄入过量的铁、钙,和锰产生“颉抗”,引起缺锰,导致生理障碍,容易使“骨小梁”丢失,因为锰能激活多糖聚合酶和半乳糖转移酶,从而催化“骨基质”的形成,缺锰引起性激素的前体胆固醇合成障碍,影响性激素合成,不仅影响生殖机能,同时也使骨密度加速降低、骨孔增加、骨小梁丢失,造成骨质疏松症。“传统钙剂”不含微量元素,不能预防《骨小梁》丢失。预防骨小梁丢失,不能缺锰,还需保持胶原纤维不受“生化损伤”。
“传统钙剂”主张“缺钙补钙”,但实际上骨头并非单纯由《无机质》钙盐组成,骨头还含有很多有机成分,即胶原纤维、软骨素(粘多糖)、弹性蛋白等成分。有机质赋予骨头韧性、弹性、耐酸性侵蚀、抗机械变形等性能,无机质不具备这些性能,只赋予骨头硬度和刚性,却存在脆性。因此“传统钙剂”单纯补钙,多量的钙对锌、锰、铜等微量元素有“颉抗”作用,容易引起这些微量元素缺乏症。缺乏微量元素造成生理不平衡,就不能妥善解决“骨折”和防治“骨质疏松症”。
(二)《一级要素》之二,“重铸”强韧的骨基础
强韧的骨基质是“重铸”坚韧刚强骨头的基础。骨质“重铸”形成新骨,新骨的质量取决于“重铸”时的原料成分和生化反应结果。“成骨细胞”为制造新骨,分泌骨基质(Bonematrix),以替代溶蚀掉的旧基质,新基质由高强度的胶原纤维和粘多糖复合而成,其中胶原纤维占90~95%,对钙化起主要作用.强韧的“骨基质”不易降解破坏,抗水解,抗骨质流失,赋予骨头韧性、弹性、抗冲击性、抗侵蚀性,强韧的骨基质是决定骨头品质的《一级要素》。
胶原纤维是骨基质的主体成分,是一种高分子蛋白质,含有大量甘氨酸、辅氨酸、羧基辅氨酸。胶原纤维的基本分子单位是原胶原(Tropocollagen),为棒状分子,分子量约为3*105由三条螺旋卷曲的多肽链组成。分子间键将原胶原连接成不溶性胶原纤维,由于原胶原由三条多肽链组成加上分子间键的连接,大大增加了强度,它的强度超过相同重量的钢丝。原胶原的合成是在细胞线粒体内进行,最后从细胞排出形成胶原纤维。胶原在细胞中的合成反应,是由多种酶催化的串连反应(Consecutive reactions),需要多种微量元素和维生素参与协同,其“协同效应剂”成员有铜、维生素C、维生素B6和锌。组织化学和放射学研究显示,锌促进骨细胞生成,促进“成骨细胞”制造“骨钙素”,这种非胶原骨蛋白质保持正常的矿化速率,防止羟基磷酸钙产生不正常的沉积。这样就能为羟基磷酸钙(骨晶)沿着胶原纤维、在“骨基质”框架内的正常沉积创造良好条件,使骨头的有机质胶原纤维与无机质骨晶紧密结合,提高骨头的素质。
胶原的分子量和稳定性,与其分子多肽链交联度有关,交联度越高,分子量越大,稳定性越好。催化胶原分子交联的酶是含铜的赖氨酰氧化酶(lysyloxidase),铜是酶的活性中心。如果身体缺铜,酶的活力会急剧下降,使胶原的分子量、稳定性、强度大大降低,而可溶性增加,这种现象,叫做骨质的“生化损伤”。由于不能建立所需的交联度,使胶原纤维遭受损伤。(胶原的可溶性与交联度呈负相关,遭受“生化损伤”的骨胶原,比未受“生化损伤”的骨胶原可溶性增加。)
骨骼是否坚固强韧,在很大程度上取决于骨基质的质量,遭受“生化损伤”的胶原纤维与粘多糖复合形成的骨基质,素质低劣。WHO推荐成年男子每天摄取铜30μg/Kg(体重70公斤的男人每天需摄取铜70*30=2100=2.1毫克。)美国FDA推荐每天铜的摄取量范围为2-3mg,中国营养学会1988年10月推荐,成年男女每日铜的摄取量为2-3mg,膳食蛋白质能促进铜的吸收利用,维生素C能使高价铜离子还原为亚铜离子或形成稳定的复合物。骨胶原合成时,维生索C活化脯氨酰羟化酶,此酶使脯氨酸转化为羟基脯氨酸,又使赖氨酸转化为羟基赖氨酸,羟基赖氨酸是合成骨胶原的另一要素,其反应靠赖氨酰羟基酶,这两种反应是骨胶原合成的基础。合成反应要求维生素C有合理的摄入量和合理的摄入方式,当维生素C每天摄入量不足60毫克时,患维生素C缺乏症的几率将随摄入量的递减而递增。当每日摄入量增大至100毫克时,患缺乏症者几乎是零。我国2000年把维生索C的摄入量,定为每天100毫克(RNI),其实,要防止“生化损伤”,维生索C的摄入量至少应为每天100毫克。维生素C的安全摄入量是每天100-1000毫克,有一些报导认为,最适宜的摄入量为每天220-250毫克。
微量元素与宏量元素的“颉抗”及微量元素之间的“颉抗”,必须引起足够重视,不能疏忽大意。与铜“颉抗”的元素有钙、磷、锌、铁等,视“颉抗”的程度确定铜的摄入量。最可怕的是“骨基质”的“生化损伤”。防止“生化损伤”有两大难点:
①难点之一:合成基质需要微量元素铜、锰、硅,元素的含量太低,在被肠道吸收时,常处于劣势地位;受到强大的对敌——磷、铁、钙、锌等元素的“颉抗”,微量元素在列强的包围下,要发挥其功能,确非易事。如果铜、锰、硅的量少,不足以对敌,就可能被强大的劲敌们“淹没”,使骨基质遭受“生化损伤”。
②难点之二:铜是有毒性的元素,剂量超过限度就会中毒。若剂量不足,就对铜酶的形成和催化活性产生不利影响,仍有使骨基质遭受“生化损伤”的危险。但有些人不明事理,不分青红皂白,说中国人不缺铜,认为中国人一概不能补铜,这种说法不妥:应该分清“关系病”与“要素病”。缺铜引起的“生化损伤”是“关系病”,不是“要素病”,调整好“关系”,就能把问题解决。
现说明为什么是“关系病”:单独补铜时,铜的剂量稍大就会中毒,动物试验证明,若在补铜的同时加入适量的锌和铁,就能消除铜的毒性:①饲料中含铜250μg/g及含铜425μg/g的中毒症状,若在饲料中添加锌150μg/g和铁150μg/g都可消除毒性。②但若饲料中含铜750μg/g,就需添加锌500μg/g和铁750μg/g才能把毒性消除。毒性消除后,检验血清铜和天门冬氨酸氨基转移酶的活性,结果是恢复正常。
要解决“关系病”就需在“生理平衡”的原则下,解决“协同”与“颉抗”的关系。以“锌、铜颉抗”为例,它们的原子量、原子半径、离子半径都非常接近,在被肠道吸收时,相互竞争,产生强烈“颉抗”,锌过多将抑制铜的作用,反之若铜过多,则损害锌的作用。因此,应用“生理平衡”原理,找出平衡点,使相互“颉抗”的双方得到兼顾。实验证明,锌/铜之比以10/1较为适当。
(三)《一级要素》之三,羟基磷酸钙(骨晶)和《骨钙素》(Osteocalcin)的配合
无机钙是羟基磷酸钙(骨晶),分子式为3Ca3(PO4)2Ca(OH)2。“成骨细胞”分泌“基质小泡”分布于富含碱性磷酸酶的“骨基质”中,“基质小泡”破裂后,碱性磷酸酶、赖氨酰氧化酶作用于底物,使局部磷酸盐含量增高,形成羟基磷酸钙晶体,叫做《骨晶》,成为“钙化中心”,使钙化范围增大,导致骨基质的迅速钙化。同时“骨基质”框架内的胶原纤维,具有结晶样的重复结构和微电位,能使《骨晶》沿胶原纤维定向沉积。但骨基质的钙化,必须保持正常速率,“成骨细胞”分泌非胶原蛋白《骨钙素》,控制钙化速度,能防止钙化过速,保持正常钙化速率。
《骨钙素》又名“骨γ-羧基谷氨酸蛋白”(Boneγ-carboxyglutamic acid containingprotein,GBP)或名“骨依赖维生素K蛋白”,《骨钙素》是骨中最丰富的非胶原蛋白之一,存在于骨骼和牙齿,在成人骨中约占非胶原蛋白总量的25%,其合成受1,25(OH)2D3的调节。对骨的“重铸”非常重要,它对羟基磷酸钙《骨晶》的亲和力大于对钙离子(Ca++)的亲和力,好像是《骨晶》与胶原纤维的粘结剂;其结合能力为1mg《骨钙素》对17mg的羟基磷酸钙。在依赖维生素K的《骨钙索》中,γ-羧基谷氨酸位于蛋白质的氨基端,氨基酸残基的羧化对其生物学特性非常重要,羧化后的《骨钙素》才能同骨晶结合。成骨细胞是合成《骨钙素》的细胞,牙齿的成牙质细胞也合成《骨钙素》。《骨钙素》的生理功能是保持骨的正常矿化和抑制由于异常的羟基磷酸钙结晶、沉积所致的生长软骨矿化加速。一些溶解度高的钙剂(果糖酸钙、苏糖酸钙等)容易引起骨矿化速度过快,如果身体缺镁而钙化过速,有可能造成结石症。维生素K是合成《骨钙素》不可缺少的物质,缺乏时成骨细胞将失去合成《骨钙素》的能力。维生素K是促进《骨钙素》肽链中的谷氨酸残基羧化为γ-羧基谷氨酸残基。未经羧化的骨钙素无生物活性。骨钙素的合成,需有锌、维生素D3、和维生素K的“协同”。骨晶、骨钙素和胶原纤维密切配合,按正常矿化速率在“骨基质”框架内钙化,“重铸”形成的骨头质量最好。这种正常矿化的骨基质框架内组成物,约含无机质(以羟基磷酸钙为主》65%;胶原纤维(及少量弹性蛋白)30-32%,粘多糖(软骨主体成分)2-3%,《骨钙素》等非胶原蛋白(细胞粘附蛋白)3%左右。服用《“生理平衡钙”协同效应营养剂》后,骨“重铸”基质框架内形成的组成物,将含有这些组分。因此可以说,按正常矿化速率“重铸”形成的骨头组分,绝大部分(占95%以上)是《骨晶》在基质框架内沿胶原纤维沉积形成的产物,主要是胶原纤维与《骨晶》的组合物;这种组合物无机质与有机质紧密组合,理化性能优良,坚韧强固,有韧性、弹性、抗冲击、抗龋、抗酸性侵蚀等特性,能预防骨质疏松。
“传统钙剂”不含锌等成分,重铸时钙盐沉积缺乏《骨钙素》调控,沉积的大多是无定形磷酸钙混合物。据上海巨能企业发展有限公司小册子《补钙宝典》的相片显示,应用电镜X片对骨矿化基质结构观察,《碳酸钙+D》缺乏形成骨结构的作用,似有简单钙堆积的情况。L-苏糖酸钙溶解度高,矿化速度较快,其低剂量组和高剂量组X片,与骨切片的正常对照组X片比较有差距,原因是缺乏骨钙素(Osteocalcin)调控,不能保持正常矿化速率,容易导致骨基质钙化速度过快。
骨晶有很大表面积,每克骨晶(羟基磷酸钙结晶体)的表面积达64-200M2,一个70公斤的男人,骨晶总面积超过100英亩,在“骨基质”存在下,只有一小部分接触面积,仅几公升液体接触的表面积,就有好几英亩(1英亩=4046.24M2);因此,骨头好像是一个离子交换柱,其离子交换容量很大,镁离子能诱导微量元素进入骨组织,能提高骨质强度,钙、镁是同族元素,钙镁离子交换,镁和微量元素离子结合于骨的微观组织,能提高骨头强度。
(四)《一级要素》之四,运动或体力劳动
运动或体力活动是铸造高质量骨头的必要条件。多少年来,人们已晓得长期安静不动会导致骨质疏松。科学家对尸体解剖的研究证实,人类的活动量越大,其腰椎体的骨盐量越高,说明骨量与骨骼本身所受的机械性应力、重力、肌肉牵拉有联系,体力活动激励成骨细胞提高活性、增加骨量。若要终生不患骨质疏松症,就需增补骨的营养和运动量,在35岁左右到达骨量峰值时,努力尽可能提高峰值骨量。有人对60-75岁长跑运动员的骨代谢和血、尿生化改变作研究,结果表明,运动员不仅骨矿物质含量和骨密度增加,而且还提高性激素的水平。肌肉活动使骨产生应力,骨应力的增加产生负压电位,易结合阳性钙离子。压力负荷的压电效应增强“成骨细胞”活性,骨基质中的胶原纤维具有结晶样的重复结构,活动时胶原纤维的应力增加,产生微电位,促使骨晶沿着胶原纤维的方向沉积,在骨钙素的调控下完成正常钙化。骨是“动力性”组织,它与施加于其上的压力相适应。运动锻炼主要增加用力部位的骨量。负重运动增加负重骨的骨量:在腰椎为10%,股骨上端为8%,骨盆约为11%。运动可以改善机体的生物力学和全身情况,防止跌倒和创伤,减低骨折率。经常运动有利于改善骨的代谢,在运动影响骨代谢的因素中,骨骼局部的应力负荷与骨量的关系最密切。有报告指出,职业网球运动员运动侧前臂桡骨的骨密度较对侧高出30%。较长时间重复进行的耐力运动或有氧运动还能增加生长激素的释放,促进成骨细胞功能,使肢体骨的骨密度增大。体力活动可阻止退化性骨质丢失,有研究结果表明:一组参加有计划锻炼的居民骨头矿物质含量增加4.2%,而另一组绝经后妇女施行运动计划后,全身总钙量明显增加,显示增加体力活动能抑制骨质流失。体育锻炼不能算是治疗药物,但确是治疗骨质疏松症的一种方法。运动激励成骨细胞的活动,是骨骼保健的必要条件。运动促使代谢旺盛,但需要营养品保护;B族维生素促进氧化的代谢反应,宜补充B族维生素B2、B6、叶酸和牛磺酸。牛磺酸能抗脂质过氧化、消除游离基、降低血液胆固醇和低密度脂蛋白、稳定细胞膜、保护细胞功能。
(五)不良生活方式、生活无规律与骨质疏松症的关系
不良生活方式如酗酒、吸烟、吸毒、赌博、生活没有规律性,都与骨质疏松有明显关系,酗酒造成维生素代谢紊乱、性机能减退、.神经衰弱、失眠等。烟中含有镉、尼古丁等毒素,吸烟影响骨的代谢,易得癌症和骨质疏松症。有研究报告指出,脊柱骨质疏松的男人中,吸烟者的人数高达79%。骨头保健最需要的营养素是钙和维生素D,老年人肌力弱,体力活动减少,缺乏户外活动,日照少,维生素D的合成相对减弱,导致肠钙吸收减少,造成“负钙平衡”而导致骨质疏松症。所以老年人应该积极养生,多参加户外活动。长期卧床不活动,会使骨强度、骨密度下降,宇航员在失重条件下,骨质流失较快。例如前苏联解体时,因动乱造成宇航接收脱节,宇航员无法返回地面,在空间滞留10个月之久,待他返回地面时,已变为严重骨质疏松症患者,不能站立行走,需要人把他抱出机舱。
四、“生理平衡钙”的特点
“生理平衡钙”由钙、镁、多种微量元素与多种维生素配合。全部组成物是营养成分,具有“正分子”、“生理平衡”和“协同效应”的特点,因此其“营养分密度”(Nutrient density)极高,对骨头补益作用全面,兼补骨头的无机质、胶原蛋白和粘多糖(软骨)等成分。食品的“营养分密度”,是指食品中含有多少营养成分,包括维生素、无机盐(及微量元素)、必需要脂肪酸、必需要氨基酸等成分。只产生热量而无营养价值的食品,叫做“虚热值食品”(Empty calories)。“生理平衡钙”的“营养分密度”很高,代谢时释放能量,产生CO2和水,代谢后体内无代谢废物残留。
(一)“生理平衡钙”有完整的“协同效应”体系
科学研究,长期受“形而上学”思想统治,骨头营养的研究也受这种思想影响,很少见到骨营养的“协同效应”研究报告。“传统钙剂”单纯补钙的思想根深柢固。研究骨的营养,必须考虑“生命系统工程”的“协同效应”,要顾及整体。
任何生化过程,毫无例外地都是酶催化的串联反应(Consecutive reactions)过程,微量元素或维生素,常是酶(及激素)的活性中心。在串联反应中,有矿物质、微量元素、维生素参与的各种“协同”。本专利首创研究《硼主导的协同效应》及其《协同体系》。;这种《协同体系》及其“生理平衡”有很多优点,“协同效应体系”的成员众多,能避免骨骼产生不利于健康的生理副反应,促进“重铸”强韧的骨头。现说明该“协同效应体系”:
(1)“生理平衡钙”完善的“生理平衡”与“协同效应”,可以避免各种不利于健康的生理副反应。因为缺少任何要素都造成生理不平衡,影响骨的“重铸”。例如缺镁造成骨强度下降,并产生好多生理副反应,使血液和细胞的生理都受影响,细胞的代谢废物不易排出,血液正常的PH值不能保持,产生“亚健康状态”。缺锌使“骨基质”不能按正常速度钙化。
(2)《硼主导的协同效应》由硼、维生素D3、镁、钙、磷组成,该协同效应组促进性激素的分泌,强化骨骼营养。有报导,硼是双重得力的骨骼缔造者,帮助身体从食物中摄取造骨所需营养料。硼能提高身体对钙、镁的吸收能力,类似于催化作用,如果身体中有足够的硼,牙齿和骨头的营养和代谢就会改善。硼促进性激素的分泌,促进女性提高卵巢激素的分泌水平,促使男性提高睾丸酮的分泌水平,提高抗拒骨质早衰的能力,硼与维生素D3有“协同效应”,且与钙、镁、磷的代谢有关,其中尤以硼、镁之间的“协同效应”,对骨的代谢关系最大。硼激发性激素的分泌作用,导致本专利省掉卵巢雌激素的使用。
(3)铜、维生素C、维生素B6、硅、锌的协同,促进胶原纤维合成和胶原分子间交联,提高胶原纤维的分子量并形成弹性蛋白,提高骨强度。促进骨小梁提高强度。
(4)锰、锌、硅的协同,促进粘多糖形成和“成骨细胞”生长,防止骨头早衰。
(5)钙、镁协同,提高骨头强度,防止肾结石。
(6)钙、镁、钾协同,维持血液正常PH值7.35-7.45,消除“亚健康状态”,有助于减轻骨质流失,抵抗骨质疏松。
(二)钙离子的特殊功能
人体内约含钙1.2公斤,99%以羟基磷酸钙《骨晶》的形态存在于骨骼和牙齿,另有1%与柠檬酸螯合或与蛋白质结合,或以离子态存在于软组织、细胞外液及血液中:营养学上把这部分的钙称为“混溶钙池”。这部分的钙,有许多生理特殊功能。这些功能与人的生命和健康密切相关:
①“混溶钙池”的钙,与骨头、牙齿中的钙保持“动态平衡”,即骨头中的钙被“破骨细胞”破坏溶出,释放到“混溶钙池”中,而“混溶钙池”的钙又不断沉积到“成骨细胞”。这种钙的更新,成人每天约有200毫克,因此人体对钙的需要量较大,每天至少应补足更新所需的200毫克钙,按吸收率计算,至少应补钙800毫克。
②钙对维持人体所有细胞的正常状态是必不可少的。只有Ca++、M++、K+、Na+离子保持一定比例时,心脏才能正常搏动,肌肉才能正常收缩和放松、神经才能正常传递信息、大脑才能感觉:孩子缺钙抽搐和大人缺钙抽筋,都是这个道理。
钙、镁、钾、钠的“生理平衡”与“协同”,保持血液正常PH值7.35-7.45,血液PH正常为健康状态。如果血液PH偏离正常、低于PH7.35,就是“亚健康”状态。血液PH值过低,细胞内产生的代谢废物不易排出,严重影响身体健康。亚健康状态不能任其发展,若血液PH值继续降低至6.9,就变为“植物人”;体液PH值降到6.8以下,人就会死亡。
③钙离子是生命之源,参与精子与卵子结合的过程。人类的生命,始于卵细胞受精,钙离子作为第二信使产生“钙振荡”(Ca++Oscillation),激活卵子而使她获得受精能力。细胞浆内游离钙离子浓度的快速波动性变化,叫做钙振荡,钙振荡调控细胞的代谢、分泌和分化过程。这个原理可应用于防治男女“不育症”。
精卵结合是有条件的,若条件不具备,就出现“不育症”。发明人有位同事国外的女儿,结婚多年未能生育,发明人赠他“生理平衡钙”带去国外给女儿服用后,女儿就怀孕了。以前妇女不育,曾有服珍珠粉而怀孕的例子。例子不多可能是偶然性,但事实的科学根据却是充足的,尚待进一步观察证实。“生理平衡钙”含有生育所需的营养素,其中钙是精卵结合所必需,锌是男子防治前列腺病和不育症的营养剂,又是受精卵发育和保胎(胎儿发育)营养素,该剂“营养分密度”很高,无任何副作用,可以放心服用。
④钙参与凝血过程,身体受伤出血,若无钙离子,出血将不止而危及生命。
⑤高血压的主要危险,不是从膳食中摄入了过多的钠,而是钙的摄入不足。钙摄入不足会引起“跨膜梯度”降低,产生高血压。
⑥钙离子的“跨膜梯度”:钙在细胞内外的浓度之比为1∶5000,这种浓度差被称为“跨膜梯度”,细胞内钙离子浓度增加或“跨膜梯度”下降,会导致机体功能损坏,当细胞内钙离子浓度高达一定限度时,就会导致细胞死亡。钙离子“跨膜梯度”的降低,也是身体衰老的一个重要原因,会引起内分泌失调、免疫力下降。但钙离子的流量和“跨膜梯度”,受镁离子调控。
⑦绝大部分疾病,与钙离子“生理平衡”有关。细胞内钙离子超载,是许多疾病发病的原因,这是医学界研究的热门课题,根据这个理论,开发了“钙通道阻滞剂”,用于许多老年病的治疗。如高血压、冠心病、动脉粥样硬化、糖尿病、胆结石、恶性肿瘤、老年性痴呆等。钙离子的流量受镁离子调控,补钙可以防止钙离子超载,但同时必须补镁。
⑧钙、镁、钾、钠和微量元素锌、锰、铜等的“生理平衡”与“经络”有关。我国千古“经络”之谜已被揭破,“经络”是“经脉”和“络脉”的总称,统称“命脉”,“经脉”是体内纵行的干线,循行于体表下深部:“络脉”是其分支,循行于浅部。经脉是血管、神经丛、淋巴管交织复合的结缔组织。在穴位深层结缔组织中,富集了钙、钾、镁、锌、锰、铜等微量元素,尤其是钙的含量,要比穴位的其它组织(除牙齿、骨头外)高出数十倍甚至上百倍。其“协同效应”,可用针炙、按摩等手段激发。
(三)“重铸”强韧骨头的“协同效应”体系
“重铸”强韧的骨头,可采用不同的“协同效应剂”组合和生化反应路线。本专利选用相对价廉的原料,使产品适应大众购买力。采用钙、镁、锌、硼、锰、铜、硅、维生素D3、C、K、B6、叶酸、B2、牛磺酸等十多种营养素,由以下三组“协同效应”,组成完整的“协同效应体系”,“重铸”强韧的骨头。
(1)钙、镁协同:钙、镁在元素周期表中是同族元素,性能接近,钙的作用是“静态的”,“骨架性”的,其基础物质是羟基磷酸钙或《骨晶》:镁的作用是“动态的”,“作用性”的,镁辅助钙,中和磷的酸性,减轻磷对骨中钙的溶蚀,还导致多种微量元素进入牙齿和骨头的微观组织,进行离子交换,镁本身也与钙进行离子交换,提高骨头强度。钙、镁协同,两者需有一定比例关系,钙、镁之比应保持:Ca∶Mg=1∶0.5-0.6,否则钙、镁之间出现“颉抗”,过多的钙导致缺镁症状,缺镁引起疲乏、抑郁、心跳加快、抽搐等现象;可导致肥胖病、高血压、糖尿病、心脑血管病等。老年人缺镁与骨质疏松症结下不解之缘。镁是骨头强度的基础物质,骨头的强度,与磷酸镁的含量“正相关”,例如骨骼强健的人,骨头的磷酸镁含量1.5-1.7%,象牙的磷酸镁含量2.0%,象牙质的弹子球几乎是摔不坏的。食肉动物的牙齿,含有更多的磷酸镁,如虎、狮、狼、狗的牙齿磷酸镁含量4%以上,能轻易嚼碎鲜骨。骨质疏松病患者骨头磷酸镁含量约为0.5-0.6%,极易产生骨折。
(2)“硼主导的协同效应”
“硼的协同效应”成员,有硼、镁、钙、磷和维生素D3,硼是一种造骨元素,对钙、镁、磷的协同造骨,起主导作用。关于“硼主导的协同效应”,研究者尚不多:本专利发明人认为:硼的若干间接性效应,产生连锁的、网络性“协同效应”,对骨骼保健非常有利。有必要进行仔细研究,因此研究了“硼主导的协同效应”。
硼长期被忽视,直到1980年后才引起人们重视。硼保持并促进骨头健康,还抗拒骨头早衰。硼对机体的作用,主要是调节甲状旁腺的活性,间接调节钙、镁、磷和维生素D3的代谢。硼间接调节镁的代谢,抑制血钙升高,减缓骨质疏松病的发展,这些机制使镁具有类似于“降钙素”的作用。“硼、钙协同”对代谢的关系是间接的,是在细胞膜水平上的关系;硼与钙协同,参与细胞膜代谢,提高了膜的功能和膜的完整性。现已确知,硼抗拒骨骼衰老和退化,对骨骼保健起关键作用。
(3)锌、铜、锰、维生素C、维生素K、维生素D3、维生素B6的协同“重铸”强韧的骨头,需要强韧的“骨基质”和良好的钙化条件。强韧的“骨基质”,由高分子量的胶原纤维和粘多糖复合而成,高分子量胶原纤维的合成需要维生素C和铜参与反应,粘多糖的合成需要锰,“骨基质”的良好钙化条件需要锌、维生素K参与《骨依赖维生素K蛋白》(即“骨钙素”)的合成:“骨钙素”的合成,需有锌、维生素D3、维生素K参与“协同”。这些条件全部具备后,羟基磷酸钙(骨晶)经“骨钙素”调控,在“骨基质”框架结构内沿胶原纤维沉积而完成钙化。
“骨基质”必须避免“生化损伤”。“骨基质”是骨头的基础,相当于房子的“地基”,如果“地基”遭受损伤,造的房子将是危房。
上述三组“协同效应”组,即①钙、镁协同②《硼主导的协同效应》及③锌、铜、锰、维生素C、维生素K、维生素D3、维生索B6的协同,组成了“生理平衡钙”的“协同效应体系”;能保障骨头代谢顺利地进行,防止各种副反应。经过“整合平衡”试产的产品,进行动物试验和临床应用,证明功效达到预期要求。
五、动物试验与临床应用
(1)动物试验:
上述“协同效应体系”的“生理平衡钙”,用一级试验动物S.D.大鼠进行骨强度试验,饲料中添加0.5%制剂,饲养45天后处死,作《骨强度》对比试验,平均值如下:
表一、大鼠《骨强度》对比试验
序号 | 动物组别 | 股骨拉伸强度 | 牙齿抗压强度 | 牙齿密度 |
1 | 对照组 | 18.6牛顿 | 128.1牛顿 | 2.18克/公分3 |
2 | “生理平衡钙”组 | 47.0牛顿 | 211.0牛顿 | 2.58克/公分3 |
3 | 2组为1组的% | 252.2% | 164.7% | 118.3% |
牙齿抗压试验发现,服用“生理平衡钙”的大鼠,门齿受压时富有韧性、弹性,受压破裂时出现纵向裂开性破坏,而对照组牙齿,受压后出现粉碎性破坏。
(2)临床应用:
典型病例剖析:从严重骨质疏松、兼患肾结石,到两症消失,健步如飞。严新民,男,87岁,上海石化总厂建厂时,原任一期、二期工程指挥部副指挥,后任上海石化设计院党委书记,离休干部。宅电:021-64701720
病历记要:1996年(当年78岁)医生诊断他患严重骨质疏松,信任广告宣传,服用《巨能钙》6个月后,出现结石,X-光透视,肾脏、输尿管和膀胱,都长了大小不等的许多结石,左肾最大的一颗体积达17×18mm3,痛苦难受;从此不敢再服《巨能钙》。自1998年起服用含有《硼主导的协同效应》的“生理平衡钙”,制剂中含有大量镁能消除结石。每日服三次,每次1克,三年后,结石基本消除,左肾那颗结石体积缩小到9×6mm3。他的骨骼系统也恢复健康。腰不弯,腿不抽筋,牙齿不酸痛。2002年去杭州疗养期间,竟能翻山逾岭。去年(2004年)5月结伴去四川九寨沟、青城山旅游15天,在26人中,他年纪最大,但走在最前面。同伴们称赞他像七十来岁的人。
(注:早在上世纪90年代初,专利发明人就对《硼主导的协同效应》及协同体系感兴趣,进行了研究。在实验室试制产品供自己和家族作营养剂食用。提供给严老的产品,是特殊设计的富镁产品,微量元素锌、铜的配比为Zn∶Cu=10∶1,确保“骨基质”不产生“生化损伤”,并用镁及三羧酸循环的羧酸螯合物消除结石。)
六、《“生理平衡钙”协同效应营养剂》的配方设计
国家卫生部门曾对全国营养情况作过调查,全国人均每天从膳食中摄入的钙、镁和主要微量元素数据如下:钙565mg,镁440mg,锌12.9mg,锰2.5mg,铜1.69mg,铁38mg。骨质营养每天需要量为:钙800mg,镁560mg,锌15mg,锰2.5-5mg,铜2-3mg,铁0-18mg。补给时考虑各该元素的吸收率,算出补给量如下:
元素 | 需要量 | 摄入量 | 差额 | 摄入占RDA | 吸收率 | 补给量 | 计算 |
% | |||||||
钙 | 800mg | 565mg | 235mg | 70.63% | <40% | 671mg | 235/0.35 |
镁 | 560mg | 440mg | 120mg | 63% | 30% | 400mg | 120/0.3 |
锌 | 15mg | 12.9mg | 2.1mg | 86% | 10% | 21mg | 2.1/0.1 |
锰 | 2.5-5mg(3.75) | 2.5mg | 1.25mg | 66.7% | 30% | 4.2mg | 1.25/0.3 |
铜 | 2-3mg(2.5) | 1.69mg | 0.81mg | 67.6% | 40% | 2mg | 0.81/0.4 |
铁 | 0-18mg | 38mg | 超过 | 229% | 10-20% | —— | —— |
备注:缺铁性贫血,需提高铁的吸收率。缺铁的主要人群是儿童、孕妇、乳母。男性发育完成后,载铁蛋白饱和率增加:过了中年,男性45岁时铁蛋白达到女性的4倍。体内贮铁量过多,对细菌繁殖有利,而且促进癌细胞生长,还易引发心脑血管病,男人40多岁后,心血管病患者增多。除非中老年人被医生确诊为缺铁性贫血,不宜盲目补铁。
(一)根据算出的补给量,制定配方:
No. | 矿质营养素名称 | 每天剂量(元素,毫克) | 相当于原料(毫克) | 备注 |
1 | 钙 | 671mg | 珍珠粉层1803mg | |
2 | 镁 | 400mg | 氧化镁666mg | |
3 | 锌 | 21mg | 氧化锌26mg | |
4 | 锰 | 4.2mg | 五水硫酸锰18.42mg | |
5 | 铜 | 2mg | 碱式碳酸铜3.58mg | |
6 | 硼 | 3mg | 番茄汁40毫升 | 或用硼砂27mg |
7 | 硅 | 10mg | 三硅酸镁41.65mg |
备注:硼砂或硼酸能被身体快速完全吸收,硼的需要量为每天3mg,约为LD50的十万分之一,硼剂量3mg/日是安全的,不会在体内积累。吃一只200克的蕃茄、梨或苹果,约含硼15毫克,能满足5天需要量。
制剂的维生素配方:
No. | 维生素名称 | 每天剂量(毫克) | 相当于原料(毫克) | 备注 |
1 | 维生素D3 | 200I.U | ||
2 | 维生素C | 100mg | 抗坏血酸钙122mg | Vc用钙盐稳定性较好 |
3 | 维生素B6 | 10mg | ||
4 | 维生素K3 | 5mg | ||
5 | 维生素B2 | 10mg | ||
6 | 叶酸 | 400μg | ||
7 | 牛磺酸 | 40mg |
以上配方使用柠檬酸进行“正分子化”反应,约需消耗一水柠檬酸结晶体3514mg。
(二)所需原料计算:
1、珍珠层粉用量:层粉碳酸钙含量以93%计,用量为:671/(93/100)/(40/100)=1803mg。
2、氧化镁用量:400×MgO/Mg=666mg
3、氧化锌用量:21×(65.38+16)/65.38=26mg
4、五水硫酸锰:分子量240.93 4.2×240.93/54.93=18.42mg
5、碱式碳酸铜:分子式Cu2(OH)2CO3或Cu2CO3Cu(OH)2分子量:63.54×2+34+60=221.08 含铜%=(127.08/221.08)×100=57.4%需碱式碳酸铜2/0.5748=3.48mg
(三)生产工艺和操作
按创新的“仿生综合二艺”操作,在进行“正分子化”反应前,事先将锌、铜、锰的盐或其氧化物溶解于柠檬酸溶液,与即将流加的柠檬酸液混和。在搅拌下,将柠檬酸流加液慢慢流加到层粉一氧化镁的混和物,边流加边搅拌,使粉体全部润湿,让产生的CO2气泡逸出。搅匀后,停止搅拌,任其自然发泡,以营造毛细管通道。提高环境温度(40-60℃)、结晶、养晶、蒸发水分,微波干燥、粉碎、过筛、包装,即得“原粉”。
“仿生综合工艺”是模拟植株的毛细管输导作用,植株从根部吸取土壤中营养液,输送到叶部,进行光合作用。通过毛细输导,反应残留液与未起过反应的固体继续作用,使反应趋于更完全。珠母粉的主要成分是碳酸钙,与酸性的柠檬酸液反应,产生CO2气泡,用此微细气泡构筑毛细通道,提高环境温度,强化蒸发、蒸腾,加快结晶、养晶过程。最后进行微波干燥得出产品。原来的老工艺,包括搅拌、反应、发泡、浓缩、蒸发、结晶、养晶、干燥等工序,单元操作步骤多、生产周期长,每批产品周期3-4天,反应时结块粘锅,铲除、清锅、粉碎都很费力。现将各单元操作,前后联系进行综合处理,把上述工序全部合并,变为一道,称为“仿生综合工艺”。每批的生产周期缩短到原来的2-5%,发泡后产物结构疏松,结块、粘锅的现象澈底消除,微波干燥所得产品,结构疏松,极易粉碎。
“仿生综合工艺”的操作周期,与温度有关。夏天温度高,蒸发快。提高环境温度,可缩短工艺操作时间。
蒸气压与温度的关系 蒸汽压以毫米汞柱计(mmHg):
温度℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
mmHg | 9 | 21 | 31 | 55 | 92 | 149 | 234 | 355 | 526 | 760 |
从蒸汽压得知,气温30℃时的水分蒸发速度,比10℃时快3倍多;若要进一步缩短仿生综合工艺操作时间,就必需进一步提高环境温度到40℃、50℃、60℃,甚至70℃-80℃。完成结晶、养晶后,送入微波干燥,使水分含量达标。在夏天32℃的一次实验中,2人在白天操作制取10公斤产品,每批操作周期1.5小时,比冬季三昼夜效率约提高50倍。仿生综合工艺简化了生产工艺,节约了大笔设备投资费,而且进一步提高劳动生产率的潜力很大,若提高环境温度、自动化操作,则生产能力必将大幅度提高。
七、“生理平衡钙”的安全性
产品全部由营养成分组成,“生理平衡”,而且具有“协同效应”,对骨头各组分无机钙、胶原纤维、粘多糖(软骨)、弹性蛋白有全面补益作用,安全性很高。
1、动物急性毒性试验(小鼠口服)
实验时将产品用生理食盐水配成30%的混悬液,取小鼠(17-22g)50只,分为5组,每组10只,雌雄各半,灌胃给营养剂粉,立即观察动物的反应情况,继续14天,记录动物的毒性反应情况及死亡动物分布,死亡动物及时尸检,记录病变情况。结果如表1
表1《“生理平衡钙”协同效应营养剂》急性毒性试验
编号 | 动物数 | 剂量(g/Kg) | Log(X) | 死亡率(p) | P2 | Y |
1 | 10 | 5.76 | 0.7606 | 0 | ||
2 | 10 | 8.23 | 0.9154 | 0 | ||
3 | 10 | 11.76 | 1.0704 | 0 | ||
4 | 10 | 16.80 | 1.2253 | 0 | ||
5 | 10 | 24.00 | 1.3802 | 0 |
上述小鼠给粉后,出现一过性懒动,其余均正常。第七天解剖,观察主要脏器,未见肉眼可见的病理变化。
2、最大耐受量试验:
取小鼠20只,分2组,一组灌胃给予生理盐水作为对照组(10只),另一组灌胃给予《“生理平衡钙”协同效应营养剂》粉0.6毫升(1.8克)/20克,一日二次,观察七天,第八天称取小鼠体重,试验结果如表2。
表2《“生理平衡钙”协同效应营养剂》粉对小鼠体重的影响。 体重(克,X±SD)
组别 | N | 给粉前 | 给粉后 |
生理盐水组 | 10 | 19.5±1.8 | 21.5±2.1 |
生理平衡钙组 | 10 | 20.0±1.7 | 22.4±2.3 |
上述结果表明,生理平衡钙粉的最大剂量已达到0.8毫升(2.4克)/20克,未出现动物死亡,推测其LD50至少大于120克/公斤。(相当于50公斤的人剂量6公斤)最大耐受量试验表明,一天给“生理平衡钙”粉3.6克(一日二次,每次1.8克,1.8×2=3.6)连续观察7天,外观、行为、进食、体重均无异常,解剖观察主要脏器,也未见肉眼可见的病理变化。
重量20克小鼠的剂量3.6克/天,相当于50公斤的人剂量9000克/天{50×(1000/20)×3.6=9000g},实际需要剂量约为10克/天,说明“生理平衡钙”的安全性极高。
八、“生理平衡钙”产品的系列化生产和在保健食品中的地位
(一)“生理平衡钙”系列产品
一切疾病的原因,都产生于“生理不平衡”。人体的生理状况,千差万别,随年龄、性别、营养、生活方式等的不同而异,例如中老年人缺钙患骨质疏松症的人较多:怀孕的妇女缺钙、缺铁的人较多:肺结核病人要康复,在使用抗菌药物的同时,需补适用的钙剂,使病灶钙化。因此“生理平衡钙”根据不同需要,采用不同配方,生产系列专用产品。例如:“生理平衡钙”系列产品配方表(剂量,mg/d)
①男性中老年防骨质疏松“生理平衡钙”:
这种“生理平衡钙”不用铁和磷,因为男性中老年不缺铁和磷。中老年人需提高免疫能力,因此使用抗氧化协同效应剂,由锌、硒、维生素E、维生素C、维生素A、牛磺酸等组成。为了强化骨质“重铸”和减轻骨质流失,采取了前述的各种措施。
②孕妇、乳母专用“生理平衡钙”:
妇女在怀孕、生育、哺乳等过程中需要铁,因此这种“生理平衡钙”含有较多的铁。生育、哺乳消耗较多的锌、锰、铬等微量元素,相应增加剂量。
③运动员专用“生理平衡钙”:
要求提高骨骼强度,防止骨质“生化损伤”,保障“骨基质”正常钙化速度,以“重铸”强韧骨骼。在竞赛时务必充分发挥运动潜能,防止抽筋等不幸事件,这些在配方中都采取了措施。指望国产“协同效应”更好的“生理平衡钙”能在2008年前,实现规模化生产,替代“协同效应”不全的进口货,成为动员专用营养补给品。
④肺结核病人专用“生理平衡钙”:
结核病人康复,使用链霉素、异烟肼等抗菌药物,使用“生理平衡钙”对病灶早日钙化康复非常有利。螯合的钙在小肠上皮细胞被吸收,进入血液循环后,逐渐解离出钙离子,形成缓释的“流动钙库”,“协同效应”避免各种生理副反应,减少暂时性高血钙,“营养分密度”极高,毫无毒副作用,是结核病康复理想的营养剂,最适宜于结核病康复。
⑤男女不育症专用“生理平衡钙”
“男女不育症”的起因,是精子或卵子存在缺陷,卵子不能受精,但卵子受精是有条件的。钙离子产生的“钙振荡”对卵子起激活作用,使卵子获得受精能力。不育症专用“生理平衡钙”含有生育所需的“协同效应”营养素。夫妻都需服用,配方中的各组“协同效应剂”帮助卵子受精,有助于受精后胎儿的身体和骨骼发育,有安胎作用,又能防止女性缺钙、缺铁。对男子则补给锌、钙、镁等营养物质,防止不育症、前列腺肥大、性能力衰退等疾病。
(二)保健品市场有待规范整顿,普及营养知识
吃保健食品的目的,在于补给膳食所缺的营养分,补到“生理平衡“,不缺不补;补得过多,反而产生新的生理不平衡,并非多多益善。例如人们喜欢吃荤,荤菜中的磷超过“生理平衡”需要,磷的“生理酸性”将会增加骨质流失。
当前我国保健品市场秩序紊乱,假冒伪劣产品屡禁不绝,人们对保健食品缺乏营养素知识,市场缺乏科学规范。商人迷信广告和包装,大量的钱都投入豪华、漂亮的包装和不实的广告宣传,消费者得不到实惠,使保健品出现空前诚信危机。根据2002年1月19日中央电视台公布的新闻调查,群众对保健品的不信任率达到53%,非常不信任率达到34%,这是关系人民幸福的大事,涉及全民保健问题;这种状况必须澈底改变。
应该进行科普,使人们懂得《保健食品》的重要性。“膳食”和“保健食品”是两个不同的概念,“膳食”是指一日三餐常吃的食物,随机性大,不能确保“生理平衡”,因此需要“保健食品”,以辅助“膳食”营养的不足。防病胜于治病,预防疾病有重要政治经济意义,适于实践“三个代表”提高全民体质,“振兴中华”。理由如下:
1、从宇宙演化历史,地球上无机物相互作用,产生有机物,有机物演化出现生命。钙离子是“生命之源”。钙离子与其它营养元素的“协同”,组成“生理平衡钙”产生协同效应体系,是健康长寿的基础。
2、“生理平衡钙”的钙、镁和微量元素锌、锰、铜、铁、硅、硼,与多种维生素配合,形成“协同效应”体系,“营养分密度”高,能满足“生理平衡”的需要;因此适用于各种不同的体质,保持人民群众思维敏捷、体力旺盛,使“振兴中华”落到实处。
3、利用天然原料,生产可持续发展,生产“物美价廉”“生理平衡钙”,适应老百姓购买力。
4、祖国古代医学重视骨骼健康:
①强调骨头健康的重要性,有好多成语,例如:“骨头是先天之本”、“人无骨不立”、“强身必先强骨”,“有副《好筋骨》就是好福气,能吃、能睡、能劳动,好不幸福!”
②祖国医学强调锻炼身体,强壮骨骼,太极拳、八段锦、气功、按摩,都有健身良效。或补肾壮骨增强身体。例如补肾、补骨,有“肾主骨”的学说,补肾膏方效果,常反映于补骨。
③“经络”学说已被现代医学研究揭秘,经脉穴位深层结缔组织中的富钙液体的成分,含有大量钙和微量元素,能调控生理。“生理平衡钙”的成分,与穴位深层结缔组织富钙液体的成分接近,有突出的强骨作用。
④把身体强弱与骨头挂钩:例如“先天不足”是指生来身体就是“弱不禁风”;而“后天失调”是指成年人生活条件不良、缺乏营养,或生活染上恶习、糟蹋身体,造成“骨瘦如柴”。
衡量食品“保健价值”的指标,是营养分密度和“生理平衡能力”。在保健食品中,很难找到比“生理平衡钙”保健价值更高的产品了。可以预见,“生理平衡钙”在保健食品中的地位,将随生产的发展而日益提高,有望成为保健食品“领头羊”!
九、产品的经济效益、社会效益和市场前景
(一)经济效益:
钙、镁原料的成本占原料总成本的绝大部分(>3/4),每公斤产品的原料成本不超过人民币100元,产品出厂价以人民币400元计,比市售名牌同类产品价格低一半多。
年产60吨、300吨、1000吨的投资额和经济效益如下表:
项目 | 60吨/年 | 300吨/年 | 1000吨/年 |
投资金额 | 人民币800万元 | 人民币2000万元 | 人民币5000万元 |
全年生产支出费用 | 718万元 | 3,020万元 | 9,510万元 |
全年纳税 | 528万元 | 2,640万元 | 8,800万元 |
每吨成本 | 119,650万元 | 100,667万元 | 95,100万元 |
每吨利润 | 19.235万元 | 21.133万元 | 25.69万元 |
全年利润 | 1,154.1万元 | 6,333.9万元 | 25,690万元 |
资金回收年限 | 投产销售1年后 | 投产销售1年内 | 投产销售1年内 |
(二)社会效益:
(1)减少疾病,节约大量卫生资源
用保健食品保持“生理平衡”,可减少疾病,降低国家和人民巨额医疗费开支。据统计,我国因病每年耗用的卫生资源6000多亿元,因病、残、过早死造成经济损失7000多亿元,合计1.3万多亿元。我国人民的膳食结构不合理,几乎全民缺钙,钙的摄入量约为需要量的一半,而骨科的疾病,几乎都是生理不平衡造成的,需用“生理平衡钙”解决全民补钙问题。骨头并非单纯无机钙质,还有骨胶原、软骨素(粘多糖)、弹性蛋白等有机成分。骨头有机质的合成,需要锌、锰、铜、硅、硼等微量元素,用“传统钙剂”单纯补钙不能解决问题。因为任何“生化反应”,都有是由酶催化的“酶促反应”,而酶的活化中心是微量元素或维生素。为此,本专利发明人专心研究“生理平衡“和”协同效应“,要解决全民缺钙的妥善补骨问题,为广大人民谋幸福,尽可能推广到全民。现在已具备初步条件:①利用天然循环资源、生产可持续发展,符合国家发展规划和方针政策。②技术成熟、而且处于国内外领先水平。③产品含的全是营养成分,“营养分密度”极高,服用安全,毫无毒、副作用。④产品物美价廉、老百姓买得起,⑤生产成本低、利润丰厚、投资生产者将成纳税大户,投资生产利国利民。⑥生产量越高,人民得的实惠越多。⑦推广到全国,全国人民健康长寿,全社会过和谐的幸福生活。
要消除全民缺钙,使全国人民体格强壮,建议把国产“生理平衡钙”推广到全国;它技术成熟,已具备推向全国的条件。以每人每天补钙(元素钙计)剂量400毫克,全国13亿人口约需补钙:1,300,000,000×400×365/1000/1000/1000=19万吨(元素钙),折合“生理平衡钙”190万吨。需建年产万吨“生理平衡钙”厂190个。先搞起来,逐步发展。从钙剂生产发展的历史和历史唯物主义观点看问题,单纯补钙的“传统钙剂”被淘汰的可能性大。国内生产“传统钙剂”的老企业宜未雨绸缪,以“专利普通许可”的优惠方式生产“生理平衡钙”,作为“升级换代”产品,赶上时代的需要。老一代产品的“升级换代”,对国家、社会和协作各方面,都非常有利:①减少外汇支出②老企业不需多大投资,组织管理机构无需变动,使经济效益快速提高。③全行业统筹兼顾,相互支持,加大科研投入,发展新一代系列产品。④加快积累资金,扩大再生产。
(三)市场前景:
我国几乎全民缺钙,“传统钙剂”单纯补钙不能完善解决缺钙问题。多数人只知识“传统钙”,不知道“生理平衡钙”。全民缺钙的情况,不因好多“传统钙剂”的滥竽充数、“钙剂生产满天飞”而缓解。“传统钙剂”缺少微量元素和维生素组分,补无机质而不补有机质,使骨科缺钙的疾病不能较好防治,导致国内钙剂市场被进口货排挤,国产钙剂生产不景气,全民缺钙问题远未解决。进口货价贵,但功效也不见得好到哪里,而且老百姓买不起,有待“物美价廉”的国产货上市。从历史唯物主义观测,客观上“传统钙剂”受经济规律支配而日渐淘汰。“生理平衡钙”符合实践“三个代表”的要求,符合实现“振兴中华”的需要。把它推广应用普及全国,能大量减轻国家和人民因病造成的沉重经济负担,掀掉老年人骨质疏松症“枷锁”,使人民“健康长寿”过幸福的生活,市场前景远大,前途光明。
Claims (10)
1.生产《“生理平衡钙”协同效应营养剂》,(以下简称“生理平衡钙”),其特点在于含有钙、镁、多种微量元素和多种维生素,组成“生理平衡”的“协同效应”体系,防止重铸副反应,增强“成骨细胞”活性,顺利合成《骨基质》和《骨钙素》,避免骨质“生化损伤”,保持正常钙化速率,重铸坚韧强固的骨头。
2.如权利要求书1所述,“生理平衡钙”遵循代谢的“三羧酸循环”规律,以羧酸为阴离子,与矿质成分钙、镁及多种微量元素阳离子螯合,产生的螯合物能被小肠绒毛《上皮细胞》吸收,在血液循环中形成缓释的“流动钙库”,避免血钙过高引起暂时性高血钙症,保持钙的良好“生 物利用度”。
3.如权利要求书1所述,“生理平衡钙”克服了《传统钙剂》和《氨基酸螯合钙》的缺点,产品具有“正分子”、“生理平衡”和“协同效应”的特点,全面补给骨头各组分无机质、胶原纤维、粘多糖和弹性蛋白的营养,有较完善的补骨作用。
4.如权利要求书1所述,“生理平衡钙”具有多重防范措施,多组“协同效应”防止骨质疏松,措施切实而效果良好。已被“动物试验”和临床应用证实。
5.如权利要求书1所述,“生理平衡钙”分析了影响骨头质量的因素,提出四项《一级要素》:①生理平衡:预防“骨小梁丢失”和“骨质疏松症”。②维生素C、铜和锰的协同,合成强韧的“骨基质”和防止“生化损伤”的办法措施,为重铸坚韧强固的骨头创造条件。③《骨晶》和《骨钙素》的配合,保持正常钙化速率。《骨钙素》的合成需要锌、维生素K、维生素D3的“协同”。④适当的运动或体力活动,也是“重铸”强韧骨头的《一级要素》。
6.如权利要求书1所述,“生理平衡钙”的“协同效应”体系比较完善,包含5组“协同效应”:
①硼主导的协同效应:由硼、维生素D3、镁、钙、磷组成,强化骨骼营养,促进性激素分泌,提高骨头抗衰能力。
②铜、维生素C、维生素B6、硅、锌协同,促进胶原纤维合成和胶原分子交联,提高骨强度。
③锰、锌、硅协同,促进粘多糖(软骨素)合成和“成骨细胞”生长。
④钙、镁协同,提高骨强度,防止肾结石。
⑤钙、镁、钾协同,维持血液正常PH值7.35-7.45,消除亚健康状态,保持微碱性的体质,减轻骨质流失,抗拒骨质疏松。
个体的营养需要,随性别、年龄、和生理状况不同而异,应区别对待。对“协同效应”体系需“整合平衡”。不是把各协同剂量简单相加,而是调整营养素剂量。例如上述五组“协同效应剂”,其中三组含钙、镁,两组含锌,若简单相加,会出现钙、镁、锌过量,影响“生理平衡”,因此调整到“生理平衡”。
7.如权利要求书1所述,“正分子平衡钙”的特点,在于它的全部成分是营养物质(钙、镁、微量元素和维生素),其营养分密度(Nutrient density)极高。代谢时产生CO2和水,并释放能量,代谢后,体内无代谢废物残存。
8.如权利要求书1和2所述,“生理平衡钙”中钙、镁和多种微量元素,与三羧酸代谢循环(Tricarboxylic acid cycle)中的羧酸螯合,产生复合螯合物,在制备“正分子转化”的饱和溶液过程中,利用珍珠层粉中的碳酸钙与羧酸反应放出的CO2气体,构筑毛细管通道,仿效植株的输导组织,蒸发水分,发明了“仿生综合”新工艺。提高操作环境温度,浓缩液体、产生结晶,养晶,直至微波干燥,得到“生理平衡钙”产品。
9.如权利要求书1所述,“生理平衡钙”含有多种营养素(钙、镁、多种微量元素、维生素),利用“协同效应”和营养素的不同功能生产“生理平衡钙”系列产品,列举了五项系列产品配方。
10.如权利要求书1所述,“生理平衡钙”由多种营养素(钙、镁、多种微量元素、多种维生素)组成,利用天然循环资源,原料价格低廉,生产可持续发展。
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