Aká je nevýhoda polyfenolov?

Polyfenoly, ako hviezdna zložka, sú široko používané vo funkčných potravinách, doplnkoch stravy a kozmetike vďaka svojim silným biologickým aktivitám, ktoré sa takmer stávajú synonymom pre „prírodné, zdravé a účinné“. Keď sa však ponoríme do obrovskej komerčnej hodnoty a zdravia, ktoré prinášajú polyfenoly, musíme si zachovať jasnú myseľ a ponoriť sa hlbšie do ich potenciálnych nevýhod a aplikačných problémov.

Biologická dostupnosť sa vzťahuje na stupeň a rýchlosť, akou sa aktívne zložky absorbujú do ľudského obehového systému po perorálnom podaní, a je kľúčovým ukazovateľom na vyhodnotenie toho, či môžu skutočne prejavovať fyziologické účinky. Žiaľ, nízka biologická dostupnosť je hlavnou výzvou, ktorej čelí veľká väčšina prírodných polyfenolov.[1,3]

Početné štúdie ukázali, že miera absorpcie väčšiny potravinových polyfenolov v ľudskom tele je extrémne nízka, zvyčajne menej ako 10 %. Dôvody sú zložité a rôznorodé:

• Zložitá chemická štruktúra: Mnoho polyfenolov existuje vo forme glykozidov, esterov alebo polymérov s vysokou molekulovou hmotnosťou a silnou hydrofilitou, čo sťažuje priamy prienik do lipidovej dvojvrstvy črevných epitelových buniek.[2]
• Rozšírený metabolizmus in vivo: Polyfenoly vstupujúce do ľudského tela rýchlo podliehajú zložitým metabolickým procesom vrátane degradácie črevnou mikroflórou a druhého-stupňa metabolizmu v pečeni (ako je metylácia, sulfatácia a glukuronidácia), výsledkom čoho sú metabolity s oveľa nižšou biologickou aktivitou ako pôvodná zlúčenina.[4]
• Interferencia potravinovej matrice: Polyfenoly sa často viažu na veľké molekuly, ako sú bielkoviny a vláknina v potravinovej matrici, čo ďalej bráni ich uvoľňovaniu a absorpcii v gastrointestinálnom trakte.[2]

Chemická povaha polyfenolov určuje ich inherentnú nestabilitu. Viacnásobné fenolické hydroxylové skupiny obsiahnuté v jeho molekulárnej štruktúre nie sú len základom pre jeho antioxidačnú aktivitu, ale aj „slabým miestom“, vďaka ktorému je vysoko náchylný na oxidáciu, degradáciu alebo polymerizáciu pod vplyvom svetla, tepla, kyslíka a špecifického pH prostredia.[6]

Výzvy spojené s touto nestabilitou sú obzvlášť významné pri výrobe, spracovaní a skladovaní rastlinných extraktov.

• Oxidačné hnednutie: Polyfenoly sa ľahko oxidujú za polyfenoloxidázy (PPO) alebo ne{0}}enzymatických podmienok, čo vedie k stmavnutiu farby produktu a tvorbe zápachu, čo vážne ovplyvňuje senzorickú kvalitu a komerčnú hodnotu produktu. To je bežné najmä v produktoch bohatých na polyfenoly-, ako sú ovocné a zeleninové šťavy a rastlinné-nápoje.
• Reaktívna degradácia: Teplota a pH sú kľúčové faktory ovplyvňujúce stabilitu polyfenolov. Štúdia naznačuje, že keď sa teplota zvýši zo 60 stupňov na 100 stupňov, zvyšková miera určitéhopolyfenolextrakt výrazne klesá. V silne alkalických podmienkach (pH =11) klesá zvyšková miera polyfenolov v krátkom čase pod 20 %. To znamená, že v krokoch spracovania, ako je tepelné spracovanie a alkalická formulácia, sa aktívne zložky polyfenolov výrazne stratia.
• Kompatibilita zloženia: Polyfenoly sú náchylné na chelatačné reakcie s kovovými iónmi (ako je železo a meď) v zložení, ktoré môžu spôsobiť nielen farebné zmeny, ale aj ovplyvniť biologickú aktivitu polyfenolov.

Tieto problémy so stabilitou vyžadujú, aby spoločnosti investovali do vyššej technológie a nákladov na extrakčné procesy, dizajn formulácií, výber baliaceho materiálu a kontrolu podmienok skladovania, aby sa maximalizovalo zachovanie účinných zložiek a kvalita produktu polyfenolov.

Už dlho sú polyfenoly známe ako lapače voľných radikálov. Vedecká komunita však už dávno zistila, že účinky antioxidantov nie sú lineárne, ale skôr vykazujú dvojfázový efekt „závislosti od dávky“ a „závislosti od prostredia“. Za špecifických podmienok môžu prejsť z antioxidantu na prooxidant, čo má škodlivé účinky, ktoré sú v rozpore s očakávaniami.
Dve rozsiahle{0}}klinické štúdie uskutočnené v 90. rokoch na fajčiaroch (štúdia ATBC a štúdia CARET) neočakávane zistili, že suplementácia ďalšími betakaroténovými doplnkami (typ karotenoidu) nielenže nedokázala zabrániť rakovine pľúc, ale tiež výrazne zvýšila výskyt a úmrtnosť na rakovinu pľúc.[5] Výskum naznačuje, že v prostrediach s vysokým parciálnym tlakom kyslíka (ako sú napríklad pľúca fajčiarov) a pri vysokých dávkach môže betakarotén vykazovať pro-oxidačné účinky a zhoršiť oxidačné poškodenie.

Stručne povedané, polyfenoly sú pokladnicou, ktorá sa ešte musí úplne rozvinúť, ale cesta k pokladnici je tiež plná tŕňov. Iba ak rozptýlime hmlu „prírodnej=absolútnej bezpečnosti“ a s bázňou preskúmame jej prirodzené nedostatky a výzvy, môže priemysel rastlinných extraktov neustále napredovať na vedeckej ceste a skutočne prispievať trvalou a výnimočnou hodnotou k príčine ľudského zdravia.

Pre viac podrobností ojablkový polyfenol, spojte sa so Serrishou z APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Odkaz
[1]C. Manach, A., Scalbert a kol. "Polyfenoly: zdroje potravy a biologická dostupnosť." Americký časopis klinickej výživy (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. "Diétny príjem a biologická dostupnosť polyfenolov." The Journal of Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3]Zdroje a biologické aktivity prírodných polyfenolov. An-Na Li a kol. [2014-12-22]
[4]Prírodné produkty a neuroprotekcia. Cristina Angeloni a kol. [2020]
[5]O. Heinonen, D. Albanes. "Účinok vitamínu E a beta karoténu na výskyt rakoviny pľúc a iných druhov rakoviny u fajčiarov." The New England Journal of Medicine. [1994]
[6]Skladovacia stabilita a schopnosť zachytávania DPPH polyfenolov mongolskej borovice lesnej. Yu-hong ZHAO a kol.