Vad är nackdelen med polyfenoler?

Polyfenoler, som en stjärningrediens, används ofta i funktionella livsmedel, kosttillskott och kosmetika på grund av deras kraftfulla biologiska aktiviteter, och blir nästan synonymt med "naturligt, hälsosamt och effektivt". Men när vi fördjupar oss i det enorma kommersiella värdet och hälsoberättelsen från polyfenoler, måste vi behålla ett klart sinne och gräva djupare in i deras potentiella nackdelar och tillämpningsutmaningar.

Biotillgänglighet hänvisar till graden och hastigheten med vilken aktiva ingredienser absorberas i det mänskliga cirkulationssystemet efter oral administrering, och är en nyckelindikator för att utvärdera om de verkligen kan utöva fysiologiska effekter. Tyvärr är låg biotillgänglighet en kärnutmaning som de allra flesta naturliga polyfenoler står inför.[1,3]

Flera studier har visat att absorptionshastigheten för de flesta dietpolyfenoler i människokroppen är extremt låg, vanligtvis mindre än 10%. Skälen är komplexa och olika:

• Komplex kemisk struktur: Många polyfenoler finns i form av glykosider, estrar eller polymerer, med hög molekylvikt och stark hydrofilicitet, vilket gör det svårt att direkt penetrera lipiddubbelskiktet i tarmepitelceller.[2]
• Utbredd in vivo-metabolism: Polyfenoler som kommer in i människokroppen genomgår snabbt komplexa metaboliska processer, inklusive nedbrytning av tarmmikrobiotan och andra-metabolism i levern (som metylering, sulfatering och glukuronidering), vilket resulterar i metaboliter med mycket lägre biologisk aktivitet än den ursprungliga föreningen.[4]
• Interferens av matris: Polyfenoler binder ofta med stora molekyler som proteiner och kostfibrer i matrisen, vilket ytterligare hindrar deras frisättning och absorption i mag-tarmkanalen.[2]

Den kemiska naturen hos polyfenoler bestämmer deras inneboende instabilitet. De multipla fenoliska hydroxylgrupperna som finns i dess molekylära struktur är inte bara grunden för dess antioxidantaktivitet, utan också den "svaga punkten" som gör den mycket känslig för oxidation, nedbrytning eller polymerisation under ljus, värme, syre och specifika pH-miljöer.[6]

De utmaningar som denna instabilitet innebär är särskilt framträdande vid produktion, bearbetning och lagring av växtextrakt.

• Oxidativ brunfärgning: Polyfenoler oxideras lätt under polyfenoloxidas (PPO) eller icke-enzymatiska förhållanden, vilket leder till mörkare produktfärg och produktion av lukter, vilket allvarligt påverkar produktens sensoriska kvalitet och kommersiella värde. Detta är särskilt vanligt i polyfenolrika-produkter som frukt- och grönsaksjuicer och växtbaserade-drycker.
• Reaktiv nedbrytning: Temperatur och pH är nyckelfaktorer som påverkar polyfenolernas stabilitet. En studie tyder på att när temperaturen ökar från 60 grader till 100 grader, kommer resthastigheten av en visspolyfenolextraktet minskar avsevärt. Under starka alkaliska förhållanden (pH=11) sjunker resthalten av polyfenoler till under 20 % på kort tid. Detta innebär att i bearbetningssteg som värmebehandling och alkalisk formulering kommer de aktiva ingredienserna i polyfenoler att gå mycket förlorade.
• Formelkompatibilitet: Polyfenoler är benägna att få kelatreaktioner med metalljoner (som järn och koppar) i formeln, vilket inte bara kan orsaka färgförändringar utan också påverka polyfenolernas biologiska aktivitet.

Dessa stabilitetsfrågor kräver att företag investerar i högre teknologi och kostnader i extraktionsprocesser, formuleringsdesign, val av förpackningsmaterial och kontroll av lagringsförhållanden för att maximera bibehållandet av effektiva ingredienser och produktkvalitet av polyfenoler.

Under lång tid har polyfenoler varit kända som renare av fria radikaler. Det vetenskapliga samfundet har dock länge upptäckt att effekterna av antioxidanter inte är linjära, utan snarare uppvisar en bifasisk effekt av "dosberoende" och "miljöberoende". Under specifika förhållanden kan de övergå från antioxidant till prooxidant, vilket ger skadliga effekter som strider mot förväntningarna.
Två storskaliga kliniska prövningar utförda på 1990-talet på rökare (ATBC-studie och CARET-studie) fann oväntat att kompletterande med ytterligare betakarotentillskott (en typ av karotenoid) inte bara misslyckades med att förebygga lungcancer, utan också ökade incidensen och dödligheten av lungcancer avsevärt.[5] Forskning tyder på att i miljöer med högt syrepartialtryck (som rökares lungor) och vid höga doser kan betakaroten uppvisa pro-oxidativa effekter, vilket förvärrar oxidativ skada.

Sammanfattningsvis är polyfenoler en skattkammare som ännu inte har utvecklats fullt ut, men vägen till skattkammaren är också full av törnen. Endast genom att skingra dimman av "naturligt=absolut säkert" och undersöka dess inneboende brister och utmaningar med vördnad kan växtextraktindustrin stadigt gå vidare på ett vetenskapligt spår och verkligen bidra med varaktigt och enastående värde för människors hälsa.

För mer information omApple polyfenol, anslut med Serrisha från APPCHEM. (E-post:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Hänvisning
[1]C. Manach, A., Scalbert et al. "Polyfenoler: matkällor och biotillgänglighet." American journal of clinical nutrition (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. "Kostintag och biotillgänglighet av polyfenoler." The Journal of Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3]Resurser och biologiska aktiviteter av naturliga polyfenoler. An-Na Li et al. [2014-12-22]
[4]Naturprodukter och neuroskydd. Cristina Angeloni et al. [2020]
[5]O. Heinonen, D. Albanes. "Effekten av vitamin E och betakaroten på förekomsten av lungcancer och andra cancerformer hos manliga rökare." New England Journal of Medicine. [1994]
[6]Lagringsstabilitet och DPPH-rensande kapacitet för polyfenoler från mongolisk tall. Yu-hong ZHAO et al.