Jaká je nevýhoda polyfenolů?

Polyfenoly, jako hvězdná složka, jsou široce používány ve funkčních potravinách, doplňcích stravy a kosmetice kvůli jejich silným biologickým aktivitám, které se téměř stávají synonymem pro "přirozené, zdravé a účinné". Když se však ponoříme do obrovské komerční hodnoty a narativu zdraví, které polyfenoly přinášejí, musíme si zachovat jasnou mysl a ponořit se hlouběji do jejich potenciálních nevýhod a aplikačních problémů.

Biologická dostupnost se týká stupně a rychlosti, s jakou jsou aktivní složky absorbovány do lidského oběhového systému po perorálním podání, a je klíčovým ukazatelem pro hodnocení, zda mohou skutečně vykazovat fyziologické účinky. Nízká biologická dostupnost je bohužel hlavní výzvou, které čelí velká většina přírodních polyfenolů.[1,3]

Četné studie ukázaly, že míra absorpce většiny polyfenolů z potravy v lidském těle je extrémně nízká, typicky méně než 10 %. Důvody jsou složité a různé:

• Složitá chemická struktura: Mnoho polyfenolů existuje ve formě glykosidů, esterů nebo polymerů s vysokou molekulovou hmotností a silnou hydrofilitou, což ztěžuje přímé pronikání do lipidové dvojvrstvy střevních epiteliálních buněk.[2]
• Rozšířený metabolismus in vivo: Polyfenoly vstupující do lidského těla rychle podléhají složitým metabolickým procesům, včetně degradace střevní mikroflórou a druhé{0}}fáze metabolismu v játrech (jako je metylace, sulfatace a glukuronidace), což vede ke vzniku metabolitů s mnohem nižší biologickou aktivitou než původní sloučenina.[4]
• Interference potravinové matrice: Polyfenoly se často vážou s velkými molekulami, jako jsou proteiny a dietní vláknina v potravinové matrici, což dále brání jejich uvolňování a absorpci v gastrointestinálním traktu.[2]

Chemická povaha polyfenolů určuje jejich inherentní nestabilitu. Mnohočetné fenolické hydroxylové skupiny obsažené v jeho molekulární struktuře jsou nejen základem pro jeho antioxidační aktivitu, ale také „slabým místem“, díky kterému je vysoce náchylný k oxidaci, degradaci nebo polymeraci pod světlem, teplem, kyslíkem a specifickým pH prostředím.[6]

Výzvy, které tato nestabilita představuje, jsou zvláště významné při výrobě, zpracování a skladování rostlinných extraktů.

• Oxidační hnědnutí: Polyfenoly se snadno oxidují za polyfenoloxidázy (PPO) nebo za ne-enzymatických podmínek, což vede ke ztmavnutí barvy produktu a tvorbě pachů, což vážně ovlivňuje senzorickou kvalitu a komerční hodnotu produktu. To je běžné zejména u produktů-bohatých na polyfenoly, jako jsou ovocné a zeleninové šťávy a rostlinné-nápoje.
• Reaktivní degradace: Teplota a pH jsou klíčové faktory ovlivňující stabilitu polyfenolů. Studie naznačuje, že když se teplota zvýší z 60 stupňů na 100 stupňů, zbytková míra určitépolyfenolextrakt výrazně klesá. Za silně alkalických podmínek (pH =11) klesne zbytková míra polyfenolů během krátké doby pod 20 %. To znamená, že ve zpracovatelských krocích, jako je tepelné zpracování a alkalická formulace, se aktivní složky polyfenolů výrazně ztratí.
• Kompatibilita složení: Polyfenoly jsou náchylné k chelatačním reakcím s kovovými ionty (jako je železo a měď) ve složení, což může nejen způsobit barevné změny, ale také ovlivnit biologickou aktivitu polyfenolů.

Tyto problémy se stabilitou vyžadují, aby společnosti investovaly do vyšších technologií a nákladů na extrakční procesy, design formulací, výběr obalového materiálu a kontrolu skladovacích podmínek, aby maximalizovaly zachování účinných složek a kvalitu produktu polyfenolů.

Již dlouhou dobu jsou polyfenoly známé jako lapače volných radikálů. Vědecká komunita však již dlouho zjistila, že účinky antioxidantů nejsou lineární, ale spíše vykazují dvoufázový účinek „závislosti na dávce“ a „závislosti na životním prostředí“. Za určitých podmínek mohou přecházet z antioxidantu na prooxidant, což má škodlivé účinky, které jsou v rozporu s očekáváním.
Dvě rozsáhlé-klinické studie provedené v 90. letech na kuřácích (studie ATBC a studie CARET) nečekaně zjistily, že suplementace dalšími doplňky beta karotenu (typ karotenoidů) nejenže nedokázala zabránit rakovině plic, ale také významně zvýšila výskyt a úmrtnost na rakovinu plic.[5] Výzkum naznačuje, že v prostředí s vysokým parciálním tlakem kyslíku (jako jsou plíce kuřáků) a při vysokých dávkách může beta karoten vykazovat pro-oxidační účinky a zhoršovat oxidační poškození.

Shrnuto a podtrženo, polyfenoly jsou pokladnicí, která ještě nebyla plně vyvinuta, ale cesta k pokladnici je také plná trnů. Pouze rozptýlením mlhy „přírodního=naprosto bezpečného“ a prozkoumáním jeho přirozených nedostatků a výzev s úžasem může průmysl rostlinných extraktů neustále pokročit na vědecké cestě a skutečně přispívat trvalou a výjimečnou hodnotou k příčině lidského zdraví.

Pro více podrobností oJablečný polyfenol, spojte se se 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 dostupnost." Americký časopis klinické výživy (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. "Příjem v potravě a biologická dostupnost polyfenolů." The Journal of Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3]Zdroje a biologické aktivity přírodních polyfenolů. An-Na Li a kol. [2014-12-22]
[4]Přírodní produkty a neuroprotekce. Cristina Angeloni a kol. [2020]
[5]O. Heinonen, D. Albanes. "Účinek vitamínu E a beta karotenu na výskyt rakoviny plic a jiných rakovin u mužských kuřáků." New England Journal of Medicine. [1994]
[6]Skladovací stabilita a schopnost vychytávání DPPH polyfenolů borovice mongolské. Yu-hong ZHAO a kol.