Hvad er ulempen ved polyfenoler?

Polyfenoler, som en stjerneingrediens, er meget udbredt i funktionelle fødevarer, kosttilskud og kosmetik på grund af deres kraftfulde biologiske aktiviteter, der næsten bliver synonymt med "naturlig, sund og effektiv". Men når vi fordyber os i den enorme kommercielle værdi og sundhedsfortælling bragt af polyfenoler, må vi bevare et klart sind og dykke dybere ned i deres potentielle ulemper og anvendelsesudfordringer.

Biotilgængelighed refererer til graden og hastigheden, hvormed aktive ingredienser absorberes i det menneskelige kredsløbssystem efter oral administration, og er en nøgleindikator for at vurdere, om de virkelig kan udøve fysiologiske virkninger. Desværre er lav biotilgængelighed en kerneudfordring, som langt de fleste naturlige polyfenoler står over for.[1,3]

Talrige undersøgelser har vist, at absorptionshastigheden af ​​de fleste diætpolyfenoler i den menneskelige krop er ekstremt lav, typisk mindre end 10%. Årsagerne er komplekse og forskellige:

• Kompleks kemisk struktur: Mange polyphenoler eksisterer i form af glycosider, estere eller polymerer med høj molekylvægt og stærk hydrofilicitet, hvilket gør det vanskeligt direkte at trænge ind i lipid-dobbeltlaget i tarmepitelceller.[2]
• Udbredt in vivo-metabolisme: Polyphenoler, der kommer ind i den menneskelige krop, gennemgår hurtigt komplekse metaboliske processer, herunder nedbrydning af tarmmikrobiotaen og anden-metabolisme i leveren (såsom methylering, sulfatering og glucuronidering), hvilket resulterer i metabolitter med meget lavere biologisk aktivitet end den oprindelige forbindelse.[4]
• Interferens af fødematrix: Polyfenoler binder ofte med store molekyler såsom proteiner og kostfibre i fødematricen, hvilket yderligere hæmmer deres frigivelse og absorption i mave-tarmkanalen.[2]

Den kemiske natur af polyphenoler bestemmer deres iboende ustabilitet. De multiple phenoliske hydroxylgrupper indeholdt i dens molekylære struktur er ikke kun grundlaget for dets antioxidantaktivitet, men også det "svage punkt", der gør det meget modtageligt for oxidation, nedbrydning eller polymerisering under lys, varme, oxygen og specifikke pH-miljøer.[6]

Udfordringerne ved denne ustabilitet er særligt fremtrædende i produktion, forarbejdning og opbevaring af planteekstrakter.

• Oxidativ brunfarvning: Polyphenoler oxideres let under polyphenoloxidase (PPO) eller ikke-{0}}enzymatiske forhold, hvilket fører til mørkere produktfarve og produktion af lugte, hvilket alvorligt påvirker produktets sensoriske kvalitet og kommercielle værdi. Dette er især almindeligt i polyphenol-rige produkter såsom frugt- og grøntsagsjuice og plantebaserede-drikke.
• Reaktiv nedbrydning: Temperatur og pH er nøglefaktorer, der påvirker stabiliteten af ​​polyfenoler. En undersøgelse tyder på, at når temperaturen stiger fra 60 grader til 100 grader, vil resthastigheden af ​​en vispolyphenolekstrakt falder markant. Under stærke alkaliske forhold (pH=11) falder restmængden af ​​polyphenoler til under 20 % på kort tid. Dette betyder, at i forarbejdningstrin såsom varmebehandling og alkalisk formulering vil de aktive ingredienser i polyphenoler gå stærkt tabt.
• Formelkompatibilitet: Polyphenoler er tilbøjelige til chelationsreaktioner med metalioner (såsom jern og kobber) i formlen, hvilket ikke kun kan forårsage farveændringer, men også påvirke polyphenolernes biologiske aktivitet.

Disse stabilitetsproblemer kræver, at virksomheder investerer i højere teknologi og omkostninger i ekstraktionsprocesser, formuleringsdesign, valg af emballagemateriale og kontrol af opbevaringsbetingelser for at maksimere tilbageholdelsen af ​​effektive ingredienser og produktkvalitet af polyfenoler.

I lang tid har polyfenoler været kendt som fjernelse af frie radikaler. Imidlertid har det videnskabelige samfund længe opdaget, at virkningerne af antioxidanter ikke er lineære, men snarere udviser en bifasisk effekt af "dosisafhængighed" og "miljøafhængighed". Under specifikke forhold kan de overgå fra antioxidant til prooxidant, hvilket producerer skadelige effekter, der er i modstrid med forventningerne.
To store -kliniske forsøg udført i 1990'erne på rygere (ATBC-undersøgelse og CARET-undersøgelse) viste uventet, at tilskud med yderligere beta-carotentilskud (en type carotenoid) ikke blot forhindrede lungekræft, men også øgede forekomsten og dødeligheden af ​​lungekræft betydeligt.[5] Forskning tyder på, at i miljøer med højt iltpartialtryk (såsom rygers lunger) og ved høje doser kan betacaroten udvise pro-oxidative virkninger, hvilket forværrer oxidativ skade.

Sammenfattende er polyfenoler et skattekammer, der endnu ikke er fuldt udviklet, men vejen til skattekammeret er også fuld af torne. Kun ved at fjerne tågen af ​​"naturlig=absolut sikker" og undersøge dens iboende mangler og udfordringer med ærefrygt, kan planteekstraktindustrien støt bevæge sig fremad på et videnskabeligt spor og virkelig bidrage med varig og enestående værdi til årsagen til menneskers sundhed.

For flere detaljer omÆble polyfenol, forbind med Serrisha fra APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Reference
[1]C. Manach, A., Scalbert et al. "Polyfenoler: fødekilder og biotilgængelighed." The American journal of clinical nutrition (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. "Diætindtagelse og biotilgængelighed af polyfenoler." The Journal of Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3] Naturlige polyfenolers ressourcer og biologiske aktiviteter. An-Na Li et al. [2014-12-22]
[4]Naturlige produkter og neurobeskyttelse. Cristina Angeloni et al. [2020]
[5]O. Heinonen, D. Albanes. "Effekten af ​​vitamin E og betacaroten på forekomsten af ​​lungekræft og andre kræftformer hos mandlige rygere." New England Journal of Medicine. [1994]
[6]Lagringsstabilitet og DPPH-opfangende kapacitet af polyfenoler af mongolsk skovfyr. Yu-hong ZHAO et al.