Jaka jest wada polifenoli?

Polifenole, jako główny składnik, są szeroko stosowane w żywności funkcjonalnej, suplementach diety i kosmetykach ze względu na ich silne działanie biologiczne, stając się niemal synonimem „naturalnego, zdrowego i wydajnego”. Jednakże zagłębiając się w ogromną wartość handlową i narrację zdrowotną, jaką niosą ze sobą polifenole, musimy zachować jasność umysłu i głębiej zagłębić się w ich potencjalne wady i wyzwania związane z ich zastosowaniem.

Biodostępność odnosi się do stopnia i szybkości, z jaką składniki aktywne wchłaniają się do układu krążenia człowieka po podaniu doustnym i jest kluczowym wskaźnikiem pozwalającym ocenić, czy rzeczywiście mogą one wywierać działanie fizjologiczne. Niestety, niska biodostępność jest głównym wyzwaniem stojącym przed zdecydowaną większością naturalnych polifenoli.[1,3]

Liczne badania wykazały, że stopień wchłaniania większości polifenoli z pożywienia w organizmie człowieka jest niezwykle niski, zazwyczaj poniżej 10%. Przyczyny są złożone i różnorodne:

• Złożona struktura chemiczna: Wiele polifenoli występuje w postaci glikozydów, estrów lub polimerów, o dużej masie cząsteczkowej i silnej hydrofilowości, co utrudnia bezpośrednie przenikanie przez dwuwarstwę lipidową komórek nabłonka jelitowego.
• Powszechny metabolizm in vivo: polifenole dostające się do organizmu ludzkiego szybko przechodzą złożone procesy metaboliczne, w tym degradację przez mikroflorę jelitową i metabolizm-drugiego etapu w wątrobie (taki jak metylacja, siarczanowanie i glukuronidacja), w wyniku czego powstają metabolity o znacznie niższej aktywności biologicznej niż oryginalny związek.[4]
• Ingerencja w matrycę żywności: Polifenole często wiążą się z dużymi cząsteczkami, takimi jak białka i błonnik pokarmowy, w matrycy żywności, co dodatkowo utrudnia ich uwalnianie i wchłanianie w przewodzie pokarmowym.[2]

Charakter chemiczny polifenoli determinuje ich wrodzoną niestabilność. Wiele fenolowych grup hydroksylowych zawartych w jego strukturze molekularnej stanowi nie tylko podstawę jego aktywności przeciwutleniającej, ale także „słaby punkt”, który sprawia, że ​​jest on bardzo podatny na utlenianie, degradację lub polimeryzację pod wpływem światła, ciepła, tlenu i określonego pH.

Wyzwania wynikające z tej niestabilności są szczególnie widoczne w produkcji, przetwarzaniu i przechowywaniu ekstraktów roślinnych.

• Brązowienie oksydacyjne: polifenole łatwo ulegają utlenieniu pod wpływem oksydazy polifenolowej (PPO) lub w warunkach nie-enzymatycznych, co prowadzi do ciemnienia koloru produktu i wytwarzania nieprzyjemnego zapachu, co poważnie wpływa na jakość sensoryczną i wartość handlową produktu. Jest to szczególnie powszechne w przypadku produktów bogatych w polifenole,-takich jak soki owocowe i warzywne oraz napoje-roślinne.
• Reaktywna degradacja: Temperatura i pH to kluczowe czynniki wpływające na stabilność polifenoli. Badanie sugeruje, że wraz ze wzrostem temperatury z 60 stopni do 100 stopni, szybkość resztkowa jest pewnapolifenolekstraktu znacznie maleje. W warunkach silnie zasadowych (pH=11) zawartość resztkowa polifenoli w krótkim czasie spada poniżej 20%. Oznacza to, że na etapach przetwarzania, takich jak obróbka cieplna i formułowanie alkaliczne, aktywne składniki polifenoli ulegną znacznej utracie.
• Zgodność formuły: Polifenole są podatne na reakcje chelatujące z jonami metali (takimi jak żelazo i miedź) w recepturze, co może nie tylko powodować zmiany koloru, ale także wpływać na aktywność biologiczną polifenoli.

Te problemy ze stabilnością wymagają od firm inwestowania w wyższą technologię i wyższe koszty w procesach ekstrakcji, projektowaniu receptur, wyborze materiałów opakowaniowych i kontroli warunków przechowywania, aby zmaksymalizować zachowanie skutecznych składników i jakość polifenoli w produkcie.

Od dawna polifenole są znane jako zmiatacze wolnych rodników. Jednakże społeczność naukowa już dawno odkryła, że ​​działanie przeciwutleniaczy nie jest liniowe, ale raczej wykazuje dwufazowy efekt „zależności od dawki” i „zależności od środowiska”. W specyficznych warunkach mogą przejść z przeciwutleniacza w prooksydant, wywołując szkodliwe skutki, które są sprzeczne z oczekiwaniami.
Dwa-na dużą skalę badania kliniczne przeprowadzone w latach 90. XX wieku na palaczach (badanie ATBC i badanie CARET) nieoczekiwanie wykazały, że suplementacja dodatkowymi suplementami beta-karotenu (rodzaj karotenoidu) nie tylko nie zapobiega rakowi płuc, ale także znacznie zwiększa częstość występowania i śmiertelność z powodu raka płuc.[5] Badania sugerują, że w środowiskach o wysokim ciśnieniu parcjalnym tlenu (takich jak płuca palaczy) i w dużych dawkach beta karoten może wykazywać działanie pro-oksydacyjne, zaostrzając uszkodzenia oksydacyjne.

Podsumowując, polifenole są skarbnicą, która nie została jeszcze w pełni rozwinięta, ale droga do skarbnicy jest również pełna cierni. Jedynie rozwiewając mgłę pojęcia „naturalny=całkowicie bezpieczny” i z podziwem przyglądając się jego nieodłącznym wadom i wyzwaniom, przemysł ekstraktów roślinnych może stale podążać do przodu na naukowej ścieżce i naprawdę wnosić trwałą i wyjątkową wartość dla sprawy zdrowia ludzkiego.

Więcej szczegółów dotPolifenol jabłkowy, połącz się z Serrisha z APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Odniesienie
[1]C. Manach, A., Scalbert i in. „Polifenole: źródła pożywienia i biodostępność”. Amerykański dziennik żywienia klinicznego (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. „Spożycie i biodostępność polifenoli”. Dziennik żywienia (2000). [2000-08-01]
[3] Zasoby i aktywność biologiczna naturalnych polifenoli. An-Na Li i in. [2014-12-22]
[4]Produkty naturalne i neuroprotekcja. Cristina Angeloni i in. [2020]
[5] O. Heinonen, D. Albanes. „Wpływ witaminy E i beta-karotenu na częstość występowania raka płuc i innych nowotworów u palaczy płci męskiej”. Dziennik medycyny Nowej Anglii. [1994]
[6] Stabilność przechowywania i zdolność usuwania DPPH polifenoli mongolskiej sosny zwyczajnej. Yu-hong ZHAO i in.