Hva er ulempen med polyfenoler?

Polyfenoler, som en stjerneingrediens, er mye brukt i funksjonell mat, kosttilskudd og kosmetikk på grunn av deres kraftige biologiske aktiviteter, og blir nesten synonymt med "naturlig, sunn og effektiv". Men når vi fordyper oss i den enorme kommersielle verdien og helsefortellingen som bringes av polyfenoler, må vi opprettholde et klart sinn og dykke dypere inn i deres potensielle ulemper og applikasjonsutfordringer.

Biotilgjengelighet refererer til graden og hastigheten som aktive ingredienser absorberes i det menneskelige sirkulasjonssystemet etter oral administrering, og er en nøkkelindikator for å evaluere om de virkelig kan ha fysiologiske effekter. Dessverre er lav biotilgjengelighet en kjerneutfordring de aller fleste naturlige polyfenoler står overfor.[1,3]

Tallrike studier har vist at absorpsjonshastigheten av de fleste diettpolyfenoler i menneskekroppen er ekstremt lav, vanligvis mindre enn 10%. Årsakene er sammensatte og mangfoldige:

• Kompleks kjemisk struktur: Mange polyfenoler eksisterer i form av glykosider, estere eller polymerer, med høy molekylvekt og sterk hydrofilisitet, noe som gjør det vanskelig å direkte trenge inn i lipid-dobbeltlaget til tarmepitelceller.[2]
• Utbredt in vivo-metabolisme: Polyfenoler som kommer inn i menneskekroppen gjennomgår raskt komplekse metabolske prosesser, inkludert nedbrytning av tarmmikrobiotaen og andre-metabolisme i leveren (som metylering, sulfatering og glukuronidering), noe som resulterer i metabolitter med mye lavere biologisk aktivitet enn den opprinnelige forbindelsen.[4]
• Interferens av matmatrise: Polyfenoler binder seg ofte med store molekyler som proteiner og kostfiber i matrisen, noe som ytterligere hindrer frigjøring og absorpsjon i mage-tarmkanalen.[2]

Den kjemiske naturen til polyfenoler bestemmer deres iboende ustabilitet. De multiple fenoliske hydroksylgruppene i dens molekylære struktur er ikke bare grunnlaget for dens antioksidantaktivitet, men også det "svake punktet" som gjør den svært utsatt for oksidasjon, nedbrytning eller polymerisering under lys, varme, oksygen og spesifikke pH-miljøer.[6]

Utfordringene med denne ustabiliteten er spesielt fremtredende i produksjon, prosessering og lagring av planteekstrakter.

• Oksidativ brunfarging: Polyfenoler oksideres lett under polyfenoloksidase (PPO) eller ikke-enzymatiske forhold, noe som fører til mørkere produktfarge og produksjon av lukt, noe som alvorlig påvirker den sensoriske kvaliteten og den kommersielle verdien av produktet. Dette er spesielt vanlig i polyfenol-rike produkter som frukt- og grønnsaksjuice og plantebaserte-drikker.
• Reaktiv nedbrytning: Temperatur og pH er nøkkelfaktorer som påvirker stabiliteten til polyfenoler. En studie antyder at når temperaturen øker fra 60 grader til 100 grader, vil resthastigheten til en visspolyfenolekstrakt reduseres betydelig. Under sterke alkaliske forhold (pH=11), synker restmengden av polyfenoler til under 20 % i løpet av kort tid. Dette betyr at i prosesstrinn som varmebehandling og alkalisk formulering, vil de aktive ingrediensene i polyfenoler gå sterkt tapt.
• Formelkompatibilitet: Polyfenoler er utsatt for cheleringsreaksjoner med metallioner (som jern og kobber) i formelen, som ikke bare kan forårsake fargeendringer, men også påvirke den biologiske aktiviteten til polyfenoler.

Disse stabilitetsproblemene krever at selskaper investerer i høyere teknologi og kostnader i ekstraksjonsprosesser, formuleringsdesign, valg av emballasjemateriale og kontroll av lagringstilstand for å maksimere oppbevaringen av effektive ingredienser og produktkvaliteten til polyfenoler.

I lang tid har polyfenoler vært kjent som renser for frie radikaler. Imidlertid har det vitenskapelige samfunnet lenge oppdaget at effekten av antioksidanter ikke er lineær, men snarere viser en bifasisk effekt av "doseavhengighet" og "miljøavhengighet". Under spesifikke forhold kan de gå over fra antioksidant til prooksidant, og produsere skadelige effekter som er i strid med forventningene.
To store -kliniske studier utført på 1990-tallet på røykere (ATBC-studie og CARET-studie) fant uventet at tilskudd med ytterligere betakarotentilskudd (en type karotenoid) ikke bare mislyktes i å forhindre lungekreft, men økte også forekomsten og dødeligheten av lungekreft betydelig.[5] Forskning tyder på at i miljøer med høyt oksygenpartialtrykk (som røykers lunger) og ved høye doser, kan betakaroten ha pro-oksidative effekter, som forverrer oksidativ skade.

Oppsummert er polyfenoler et skattekammer som ennå ikke er fullt utviklet, men veien til skattekammeret er også full av torner. Bare ved å fjerne tåken av «naturlig=helt trygt» og undersøke dens iboende mangler og utfordringer med ærefrykt, kan planteekstraktindustrien jevnt og trutt gå videre på et vitenskapelig spor og virkelig bidra med varig og enestående verdi til menneskelig helse.

For mer informasjon omEple polyfenol, koble til Serrisha fra APPCHEM. (E-post:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Referanse
[1]C. Manach, A., Scalbert et al. "Polyfenoler: matkilder og biotilgjengelighet." The American journal of clinical nutrition (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. "Diettinntak og biotilgjengelighet av polyfenoler." The Journal of Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3]Ressurser og biologiske aktiviteter av naturlige polyfenoler. An-Na Li et al. [2014-12-22]
[4]Naturlige produkter og nevrobeskyttelse. Cristina Angeloni et al. [2020]
[5]O. Heinonen, D. Albanes. "Effekten av vitamin E og betakaroten på forekomsten av lungekreft og andre kreftformer hos mannlige røykere." New England journal of medicine. [1994]
[6]Lagringsstabilitet og DPPH-rensekapasitet for polyfenoler av mongolsk furu. Yu-hong ZHAO et al.