В чем недостаток полифенолов?

Полифенолы, как главный ингредиент, широко используются в функциональных продуктах питания, пищевых добавках и косметике благодаря своей мощной биологической активности, становясь почти синонимом слова «натуральный, здоровый и эффективный». Однако, поскольку мы погружаемся в огромную коммерческую ценность и полезность полифенолов для здоровья, мы должны сохранять ясный ум и глубже вникать в их потенциальные недостатки и проблемы применения.

Биодоступность относится к степени и скорости, с которой активные ингредиенты всасываются в систему кровообращения человека после перорального приема, и является ключевым показателем для оценки того, действительно ли они могут оказывать физиологическое воздействие. К сожалению, низкая биодоступность является основной проблемой, с которой сталкивается подавляющее большинство природных полифенолов.[1,3]

Многочисленные исследования показали, что скорость всасывания большинства пищевых полифенолов в организме человека чрезвычайно низка, обычно менее 10%. Причины сложны и разнообразны:

• Сложная химическая структура: многие полифенолы существуют в форме гликозидов, сложных эфиров или полимеров с высокой молекулярной массой и сильной гидрофильностью, что затрудняет прямое проникновение в липидный бислой эпителиальных клеток кишечника.[2]
• Широко распространенный метаболизм in vivo. Полифенолы, попадающие в организм человека, быстро подвергаются сложным метаболическим процессам, включая разложение кишечной микробиотой и второй-этап метаболизма в печени (например, метилирование, сульфатирование и глюкуронидирование), в результате чего образуются метаболиты с гораздо более низкой биологической активностью, чем исходное соединение.[4]
• Вмешательство в пищевую матрицу: полифенолы часто связываются с крупными молекулами, такими как белки и пищевые волокна, в пищевой матрице, что еще больше затрудняет их высвобождение и всасывание в желудочно-кишечном тракте.[2]

Химическая природа полифенолов определяет присущую им нестабильность. Множественные фенольные гидроксильные группы, содержащиеся в его молекулярной структуре, являются не только основой его антиоксидантной активности, но и «слабым местом», которое делает его очень восприимчивым к окислению, разложению или полимеризации под действием света, тепла, кислорода и среды с определенным pH.

Проблемы, связанные с этой нестабильностью, особенно заметны в производстве, переработке и хранении растительных экстрактов.

• Окислительное потемнение. Полифенолы легко окисляются под действием полифенолоксидазы (PPO) или в не-ферментативных условиях, что приводит к потемнению цвета продукта и образованию запаха, что серьезно влияет на органолептические качества и коммерческую ценность продукта. Это особенно распространено в продуктах,-богатых полифенолами, таких как фруктовые и овощные соки и напитки на растительной-основе.
• Реактивная деградация: температура и pH являются ключевыми факторами, влияющими на стабильность полифенолов. Исследование показывает, что при повышении температуры с 60 до 100 градусов остаточная скорость определенногополифенолэкстракт существенно снижается. В сильнощелочных условиях (pH=11) остаточная доля полифенолов падает до уровня ниже 20% за короткий период времени. Это означает, что на таких этапах обработки, как термическая обработка и приготовление щелочей, активные ингредиенты полифенолов будут значительно потеряны.
• Совместимость с формулами: полифенолы склонны к реакциям хелатирования с ионами металлов (таких как железо и медь) в формуле, что может не только вызывать изменение цвета, но и влиять на биологическую активность полифенолов.

Эти проблемы стабильности требуют от компаний инвестировать в более высокие технологии и затраты на процессы экстракции, разработку рецептур, выбор упаковочных материалов и контроль условий хранения, чтобы максимизировать сохранение эффективных ингредиентов и качество продукции из полифенолов.

Полифенолы уже давно известны как поглотители свободных радикалов. Однако научное сообщество уже давно обнаружило, что действие антиоксидантов не является линейным, а скорее демонстрирует двухфазный эффект «зависимости от дозы» и «зависимости от окружающей среды». При определенных условиях они могут перейти от антиоксидантов к прооксидантам, оказывая вредное воздействие, противоречащее ожиданиям.
Два крупномасштабных-клинических исследования, проведенных в 1990-х годах на курильщиках (исследование ATBC и исследование CARET), неожиданно показали, что добавление дополнительных добавок с бета-каротином (разновидностью каротиноидов) не только не предотвратило рак легких, но и значительно увеличило заболеваемость и уровень смертности от рака легких.[5] Исследования показывают, что в средах с высоким парциальным давлением кислорода (например, в легких курильщиков) и в высоких дозах бета-каротин может проявлять про-окислительный эффект, усугубляя окислительное повреждение.

Подводя итог, можно сказать, что полифенолы — это сокровищница, которая еще не полностью разработана, но дорога к сокровищнице также полна терний. Только развеяв туман понятия «натуральный=абсолютно безопасный» и с трепетом изучив присущие ему недостатки и проблемы, индустрия растительных экстрактов сможет неуклонно двигаться вперед по научному пути и действительно внести непреходящий и выдающийся вклад в дело здоровья человека.

Для получения более подробной информации оЯблочный полифенол, свяжитесь с Серришей из APPCHEM. (Электронная почта:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Ссылка
[1]С. Манах А., Скальберт и др. «Полифенолы: источники питания и биодоступность». Американский журнал клинического питания (2004). [2004-05-01]
[2]А. Скальберт, Г. Уильямсон. «Пищевое потребление и биодоступность полифенолов». Журнал питания (2000). [2000-08-01]
[3] Ресурсы и биологическая активность природных полифенолов. Ан-На Ли и др. [22 декабря 2014 г.]
[4] Натуральные продукты и нейропротекция. Кристина Анджелони и др. [2020]
[5]О. Хейнонен, Д. Альбанес. «Влияние витамина Е и бета-каротина на заболеваемость раком легких и другими видами рака у курящих мужчин». Медицинский журнал Новой Англии. [1994]
[6] Стабильность при хранении и способность к удалению DPPH полифенолов сосны монгольской обыкновенной. Ю-хун Чжао и др.