Polifenoli, kot glavna sestavina, se zaradi svojih močnih bioloških aktivnosti pogosto uporabljajo v funkcionalnih živilih, prehranskih dopolnilih in kozmetiki ter skorajda postajajo sinonim za "naravno, zdravo in učinkovito". Ko pa se poglobimo v ogromno komercialno vrednost in pripoved o zdravju, ki jo prinašajo polifenoli, moramo ohraniti jasen um in se poglobiti v njihove morebitne pomanjkljivosti in izzive uporabe.
1. Nepremostljiva vrzel v 'biološki uporabnosti'
Biološka uporabnost se nanaša na stopnjo in hitrost, s katero se aktivne sestavine absorbirajo v človeški krvožilni sistem po peroralnem dajanju, in je ključni pokazatelj za oceno, ali lahko resnično izvajajo fiziološke učinke. Na žalost je nizka biološka uporabnost glavni izziv, s katerim se sooča velika večina naravnih polifenolov.[1,3]
Številne študije so pokazale, da je stopnja absorpcije večine prehranskih polifenolov v človeškem telesu izjemno nizka, običajno manj kot 10 %. Razlogi so zapleteni in raznoliki:
- Kompleksna kemijska struktura: veliko polifenolov obstaja v obliki glikozidov, estrov ali polimerov z visoko molekulsko maso in močno hidrofilnostjo, zaradi česar je težko neposredno prodreti v lipidni dvosloj črevesnih epitelijskih celic.[2]
- Razširjena presnova in vivo: Polifenoli, ki vstopajo v človeško telo, so hitro podvrženi zapletenim presnovnim procesom, vključno z razgradnjo v črevesni mikrobioti in drugo-fazo presnove v jetrih (kot so metilacija, sulfatacija in glukuronidacija), kar ima za posledico presnovke z veliko nižjo biološko aktivnostjo kot prvotna spojina.[4]
- Motnje živilskega matriksa: Polifenoli se pogosto vežejo z velikimi molekulami, kot so beljakovine in prehranske vlaknine v prehranskem matriksu, kar dodatno ovira njihovo sproščanje in absorpcijo v prebavilih.[2]
2. Pomembno vprašanje „stabilnosti“, ki ga ni mogoče podcenjevati
Kemična narava polifenolov določa njihovo inherentno nestabilnost. Več fenolnih hidroksilnih skupin, ki jih vsebuje njegova molekularna struktura, ni samo osnova za njegovo antioksidativno delovanje, ampak tudi "šibka točka", zaradi katere je zelo dovzeten za oksidacijo, razgradnjo ali polimerizacijo pod svetlobo, toploto, kisikom in posebnim pH okoljem.[6]
Izzivi, ki jih prinaša ta nestabilnost, so še posebej izraziti pri proizvodnji, predelavi in shranjevanju rastlinskih izvlečkov.
- Oksidativno porjavenje: Polifenoli se zlahka oksidirajo pod polifenol oksidazo (PPO) ali ne-encimskimi pogoji, kar povzroči potemnitev barve izdelka in nastajanje vonjav, kar resno vpliva na senzorično kakovost in tržno vrednost izdelka. To je še posebej pogosto pri izdelkih,-bogatih s polifenoli, kot so sadni in zelenjavni sokovi ter rastlinske-pijače.
- Reaktivna razgradnja: Temperatura in pH sta ključna dejavnika, ki vplivata na stabilnost polifenolov. Študija kaže, da ko se temperatura poveča s 60 stopinj na 100 stopinj, se preostala stopnja določenepolifenolekstrakta znatno zmanjša. V močnih alkalnih pogojih (pH=11) stopnja ostankov polifenolov v kratkem času pade pod 20 %. To pomeni, da se bodo v korakih predelave, kot sta toplotna obdelava in alkalna formulacija, aktivne sestavine polifenolov močno izgubile.
- Združljivost s formulo: Polifenoli so nagnjeni k kelacijskim reakcijam s kovinskimi ioni (kot sta železo in baker) v formuli, kar lahko ne le povzroči spremembe barve, ampak tudi vpliva na biološko aktivnost polifenolov.
Te težave s stabilnostjo zahtevajo, da podjetja vlagajo v višjo tehnologijo in stroške v postopke ekstrakcije, oblikovanje formulacij, izbiro embalažnega materiala in nadzor pogojev skladiščenja, da bi povečali ohranitev učinkovitih sestavin in kakovosti polifenolov v izdelku.
3. Vznemirljiv preskok od "antioksidanta" do "prooksidanta"
Polifenoli so že dolgo znani kot lovilci prostih radikalov. Vendar pa je znanstvena skupnost že dolgo odkrila, da učinki antioksidantov niso linearni, temveč kažejo dvofazni učinek "odvisnosti od odmerka" in "odvisnosti od okolja". Pod določenimi pogoji lahko preidejo iz antioksidanta v prooksidanta, kar povzroči škodljive učinke, ki so v nasprotju s pričakovanji.
Dve obsežni-klinični preskušanji, opravljeni v devetdesetih letih 20. stoletja na kadilcih (študija ATBC in študija CARET), sta nepričakovano ugotovili, da dodajanje dodatnih prehranskih dopolnil beta karotena (vrsta karotenoida) ni le preprečilo pljučnega raka, ampak je tudi znatno povečalo incidenco in umrljivost zaradi pljučnega raka.[5] Raziskave kažejo, da lahko beta karoten v okoljih z visokim parcialnim tlakom kisika (kot so pljuča kadilcev) in pri velikih odmerkih kaže pro-oksidativne učinke, kar poslabša oksidativno škodo.
Če povzamemo, polifenoli so zakladnica, ki še ni do konca razvita, a pot do zakladnice je tudi trnova. Samo z razpršitvijo megle o "naravnem=popolnoma varnem" in s strahospoštovanjem preučevanjem njegovih inherentnih pomanjkljivosti in izzivov lahko industrija rastlinskih izvlečkov vztrajno napreduje po znanstveni poti in resnično prispeva trajno in izjemno vrednost k zdravju ljudi.
Za več podrobnosti oJabolčni polifenol, poveži se s Serrisho iz APPCHEM. (E-pošta:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)
Referenca
[1]C. Manach, A., Scalbert et al. "Polifenoli: viri hrane in biološka uporabnost." Ameriški časopis za klinično prehrano (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. "Prehranski vnos in biološka uporabnost polifenolov." The Journal of Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3] Viri in biološke aktivnosti naravnih polifenolov. An-Na Li et al. [22.12.2014]
[4]Naravni izdelki in nevroprotekcija. Cristina Angeloni idr. [2020]
[5]O. Heinonen, D. Albanes. "Vpliv vitamina E in beta karotena na incidenco pljučnega raka in drugih vrst raka pri moških kadilcih." New England Journal of Medicine. [1994]
[6] Stabilnost pri shranjevanju in sposobnost odstranjevanja DPPH polifenolov mongolskega navadnega bora. Yu-hong ZHAO et al.