Mikä on polyfenolien haittapuoli?

Polyfenolit, tähtiainesosana, niitä käytetään laajalti funktionaalisissa elintarvikkeissa, ravintolisissä ja kosmetiikassa niiden voimakkaan biologisen toiminnan vuoksi, ja niistä tulee melkein synonyymi sanalle "luonnollinen, terveellinen ja tehokas". Kuitenkin, kun uppoudumme polyfenolien tuomaan valtavaan kaupalliseen arvoon ja terveyteen, meidän on säilytettävä selkeä mieli ja kaivauduttava syvemmälle niiden mahdollisiin haittoihin ja sovellusten haasteisiin.

Biologinen hyötyosuus viittaa siihen asteeseen ja nopeuteen, jolla vaikuttavat aineet imeytyvät ihmisen verenkiertoelimistöön oraalisen annon jälkeen, ja se on keskeinen indikaattori arvioitaessa, voivatko ne todella aiheuttaa fysiologisia vaikutuksia. Valitettavasti alhainen biologinen hyötyosuus on suurin haaste, jonka suurin osa luonnollisista polyfenoleista kohtaa.[1,3]

Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että useimpien ravinnon sisältämien polyfenolien imeytyminen ihmiskehossa on erittäin alhainen, tyypillisesti alle 10 %. Syyt ovat monimutkaisia ​​ja erilaisia:

• Monimutkainen kemiallinen rakenne: Monet polyfenolit ovat glykosidien, estereiden tai polymeerien muodossa, joilla on korkea molekyylipaino ja voimakas hydrofiilisyys, mikä vaikeuttaa suoraa tunkeutumista suoliston epiteelisolujen lipidikaksoiskerrokseen.[2]
• Laaja in vivo -aineenvaihdunta: Ihmiskehoon joutuvat polyfenolit käyvät läpi nopeasti monimutkaisia ​​aineenvaihduntaprosesseja, mukaan lukien hajoaminen suoliston mikrobiotossa ja toisen vaiheen aineenvaihdunta maksassa (kuten metylaatio, sulfaatio ja glukuronidaatio), mikä johtaa metaboliitteihin, joiden biologinen aktiivisuus on paljon alhaisempi kuin alkuperäisellä yhdisteellä.[4]
• Ruokamatriisin häiriöt: Polyfenolit sitoutuvat usein suuriin molekyyleihin, kuten proteiineihin ja ravintokuituihin ruokamatriisissa, mikä edelleen estää niiden vapautumista ja imeytymistä maha-suolikanavassa.[2]

Polyfenolien kemiallinen luonne määrittää niiden luontaisen epästabiiliuden. Sen molekyylirakenteessa olevat useat fenoliset hydroksyyliryhmät eivät ole pelkästään sen antioksidanttiaktiivisuuden perusta, vaan myös "heikkous", joka tekee siitä erittäin alttiita hapettumiselle, hajoamiselle tai polymeroitumiselle valossa, lämmössä, hapessa ja tietyissä pH-ympäristöissä.[6]

Tämän epävakauden aiheuttamat haasteet ovat erityisen merkittäviä kasviuutteiden tuotannossa, jalostuksessa ja varastoinnissa.

• Hapettava ruskistuminen: Polyfenolit hapettuvat helposti polyfenolioksidaasissa (PPO) tai ei--entsymaattisissa olosuhteissa, mikä johtaa tuotteen värin tummumiseen ja hajujen muodostumiseen, mikä vaikuttaa vakavasti tuotteen aistinvaraiseen laatuun ja kaupalliseen arvoon. Tämä on erityisen yleistä polyfenoli{2}}rikkaissa tuotteissa, kuten hedelmä- ja vihannesmehuissa ja kasvi-juomissa.
• Reaktiivinen hajoaminen: Lämpötila ja pH ovat avaintekijöitä, jotka vaikuttavat polyfenolien stabiilisuuteen. Tutkimus ehdottaa, että kun lämpötila nousee 60 astetta 100 asteeseen, jäännösnopeus tietynpolyfenoliuute pienenee merkittävästi. Voimakkaissa alkalisissa olosuhteissa (pH=11) polyfenolien jäännösmäärä putoaa alle 20 %:iin lyhyessä ajassa. Tämä tarkoittaa, että prosessointivaiheissa, kuten lämpökäsittelyssä ja emäksisessä formulaatiossa, polyfenolien aktiiviset aineosat menetetään suuresti.
• Kaavan yhteensopivuus: Polyfenolit ovat alttiita kelatoitumisreaktioihin kaavan metalli-ionien (kuten rauta ja kupari) kanssa, mikä saattaa paitsi aiheuttaa värimuutoksia, myös vaikuttaa polyfenolien biologiseen aktiivisuuteen.

Nämä vakausongelmat vaativat yrityksiä investoimaan korkeampaan teknologiaan ja kustannuksiin uuttoprosesseissa, formulaatioiden suunnittelussa, pakkausmateriaalien valinnassa ja varastointiolosuhteiden valvonnassa, jotta polyfenolien tehokkaat ainesosat ja tuotteen laatu säilyvät mahdollisimman hyvin.

Polyfenolit on pitkään tunnettu vapaiden radikaalien sieppaajina. Tiedeyhteisö on kuitenkin pitkään havainnut, että antioksidanttien vaikutukset eivät ole lineaarisia, vaan niillä on kaksivaiheinen "annosriippuvuuden" ja "ympäristöriippuvuuden" vaikutus. Tietyissä olosuhteissa ne voivat muuttua hapettumisenestoaineesta prooksidantiksi, mikä aiheuttaa haitallisia vaikutuksia, jotka ovat vastoin odotuksia.
Kahdessa 1990-luvulla tehdyssä -mittakaavaisessa tupakoitsijoilla tehdyssä kliinisessä tutkimuksessa (ATBC-tutkimus ja CARET-tutkimus) havaittiin odottamatta, että lisäravinteen lisääminen beetakaroteenilisillä (eräänlainen karotenoidi) ei ainoastaan ​​onnistunut estämään keuhkosyöpää, vaan myös lisännyt merkittävästi keuhkosyövän ilmaantuvuutta ja kuolleisuutta.[5] Tutkimukset viittaavat siihen, että korkean hapen osapaineen ympäristöissä (kuten tupakoitsijoiden keuhkoissa) ja suurina annoksina beetakaroteenilla voi olla oksidatiivisia vaikutuksia, mikä pahentaa oksidatiivisia vaurioita.

Yhteenvetona voidaan todeta, että polyfenolit ovat aarreaitta, joka ei ole vielä täysin kehittynyt, mutta tie aarrekammioon on myös täynnä piikkejä. Ainoastaan ​​hälventämällä "luonnollisen=täysin turvallisen" sumu ja tutkimalla sen luontaisia ​​puutteita ja haasteita kunnioituksella kasviuuteteollisuus voi edetä tasaisesti tieteellisellä tiellä ja todella edistää pysyvää ja erinomaista arvoa ihmisten terveyden hyväksi.

Lisätietoja aiheestaApplen polyfenoli, ota yhteyttä Serrishaan APPCHEM:stä. (Sähköposti:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Viite
[1]C. Manach, A., Scalbert et ai. "Polyfenolit: ravinnon lähteet ja biologinen hyötyosuus." Amerikkalainen klinikan ravitsemuslehti (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. "Polyfenolien ravinnon saanti ja biologinen hyötyosuus." The Journal of Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3] Luonnonpolyfenolien resurssit ja biologinen aktiivisuus. An-Na Li et al. [22.12.2014]
[4]Luonnontuotteet ja neuroprotektio. Cristina Angeloni et ai. [2020]
[5]O. Heinonen, D. Albanes. "E-vitamiinin ja beetakaroteenin vaikutus keuhkosyövän ja muiden syöpien ilmaantuvuuteen miesten tupakoitsijoilla." New Englandin lääketieteellinen aikakauslehti. [1994]
[6]Mongolialaisen männyn polyfenolien varastointistabiilisuus ja DPPH-poistokyky. Yu-hong ZHAO et al.