Kāds ir polifenolu trūkums?

Polifenoli, kā zvaigžņu sastāvdaļa, to spēcīgās bioloģiskās aktivitātes dēļ plaši izmanto funkcionālos pārtikas produktos, uztura bagātinātājos un kosmētikā, gandrīz kļūstot par sinonīmu vārdam "dabisks, veselīgs un efektīvs". Tomēr, iegremdējot polifenolu milzīgo komerciālo vērtību un veselības stāstījumu, mums ir jāsaglabā skaidrs prāts un jāiedziļinās to iespējamajos trūkumos un pielietošanas izaicinājumos.

Biopieejamība attiecas uz pakāpi un ātrumu, kādā aktīvās sastāvdaļas uzsūcas cilvēka asinsrites sistēmā pēc perorālas lietošanas, un tas ir galvenais rādītājs, lai novērtētu, vai tās patiešām var radīt fizioloģisku iedarbību. Diemžēl zemā biopieejamība ir galvenā problēma, ar ko saskaras lielākā daļa dabisko polifenolu.[1,3]

Daudzi pētījumi ir parādījuši, ka lielākajai daļai uztura polifenolu absorbcijas ātrums cilvēka organismā ir ārkārtīgi zems, parasti mazāks par 10%. Iemesli ir sarežģīti un dažādi:

• Sarežģīta ķīmiskā struktūra: daudzi polifenoli eksistē glikozīdu, esteru vai polimēru veidā ar augstu molekulmasu un spēcīgu hidrofilitāti, kas apgrūtina tiešu iekļūšanu zarnu epitēlija šūnu lipīdu divslānī.[2]
• Plaši izplatīts in vivo metabolisms: polifenoli, kas nonāk cilvēka organismā, ātri iziet sarežģītus vielmaiņas procesus, tostarp noārdīšanos, ko veic zarnu mikrobiota, un otrā posma metabolismu aknās (piemēram, metilēšanu, sulfāciju un glikuronizāciju), kā rezultātā veidojas metabolīti ar daudz zemāku bioloģisko aktivitāti nekā sākotnējam savienojumam.[4]
• Pārtikas matricas iejaukšanās: polifenoli pārtikas matricā bieži saistās ar lielām molekulām, piemēram, olbaltumvielām un uztura šķiedrvielām, kas vēl vairāk kavē to izdalīšanos un uzsūkšanos kuņģa-zarnu traktā.[2]

Polifenolu ķīmiskā būtība nosaka to raksturīgo nestabilitāti. Daudzās fenola hidroksilgrupas, kas atrodas tās molekulārajā struktūrā, ir ne tikai antioksidanta aktivitātes pamatā, bet arī "vājais punkts", kas padara to ļoti jutīgu pret oksidāciju, noārdīšanos vai polimerizāciju gaismas, siltuma, skābekļa un specifiskā pH vidē.[6]

Šīs nestabilitātes radītās problēmas ir īpaši svarīgas augu ekstraktu ražošanā, apstrādē un uzglabāšanā.

• Oksidatīvā brūnināšana: polifenoli viegli oksidējas polifenola oksidāzes (PPO) vai ne-enzīmu apstākļos, kā rezultātā produkta krāsa kļūst tumšāka un rodas smakas, nopietni ietekmējot produkta maņu kvalitāti un komerciālo vērtību. Tas ir īpaši izplatīts produktos, kas ir bagāti ar polifenoliem, piemēram, augļu un dārzeņu sulām un augu dzērieniem.
• Reaktīvā sadalīšanās: temperatūra un pH ir galvenie faktori, kas ietekmē polifenolu stabilitāti. Pētījums liecina, ka, temperatūrai paaugstinoties no 60 grādiem līdz 100 grādiem, noteiktais atlikušais ātrumspolifenolsekstrakts ievērojami samazinās. Spēcīgos sārmainos apstākļos (pH=11) polifenolu atlikuma līmenis īsā laika periodā nokrītas zem 20%. Tas nozīmē, ka tādos pārstrādes posmos kā termiskā apstrāde un sārmains sastāvs, polifenolu aktīvās sastāvdaļas tiks ievērojami zaudētas.
• Formulas saderība: polifenoli ir pakļauti helātu veidošanās reakcijām ar metālu joniem (piemēram, dzelzi un varu), kas var ne tikai izraisīt krāsas izmaiņas, bet arī ietekmēt polifenolu bioloģisko aktivitāti.

Šīs stabilitātes problēmas liek uzņēmumiem ieguldīt augstākās tehnoloģijās un izmaksās ekstrakcijas procesos, formulu izstrādē, iepakojuma materiālu izvēlē un uzglabāšanas apstākļu kontrolē, lai maksimāli palielinātu efektīvo sastāvdaļu saglabāšanu un polifenolu produktu kvalitāti.

Jau ilgu laiku polifenoli ir pazīstami kā brīvo radikāļu uztvērēji. Tomēr zinātnieku aprindas jau sen ir atklājušas, ka antioksidantu iedarbība nav lineāra, bet drīzāk uzrāda divfāzu efektu "atkarība no devas" un "atkarība no vides". Īpašos apstākļos tie var pāriet no antioksidanta uz prooksidantu, radot kaitīgu ietekmi, kas ir pretrunā gaidītajam.
Divos liela mēroga klīniskajos pētījumos, kas tika veikti 90. gados ar smēķētājiem (ATBC pētījums un CARET pētījums), negaidīti atklājās, ka papildināšana ar papildu beta karotīna piedevām (karotinoīdu veids) ne tikai nespēja novērst plaušu vēzi, bet arī ievērojami palielināja plaušu vēža sastopamību un mirstības rādītājus.[5] Pētījumi liecina, ka vidē ar augstu skābekļa daļēju spiedienu (piemēram, smēķētāju plaušās) un lielās devās beta karotīnam var būt pro-oksidatīva iedarbība, pastiprinot oksidatīvos bojājumus.

Rezumējot, polifenoli ir dārgumu krātuve, kas vēl ir pilnībā jāizstrādā, taču ceļš uz dārgumu krātuvi ir arī pilns ar ērkšķiem. Tikai kliedējot miglu par “dabisku=absolūti drošu” un ar bijību pārbaudot tai raksturīgos trūkumus un izaicinājumus, augu ekstraktu nozare var stabili virzīties uz priekšu zinātniskajā virzienā un patiesi sniegt ilgstošu un izcilu vērtību cilvēku veselības labā.

Lai iegūtu sīkāku informāciju parĀbolu polifenols, sazinieties ar Serrisha no APPCHEM. (E-pasts:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Atsauce
[1]C. Manach, A., Scalbert et al. "Polifenoli: pārtikas avoti un bioloģiskā pieejamība." Amerikas klīniskās uztura žurnāls (2004). [2004-05-01]
[2]A. Skalberts, G. Viljamsons. "Polifenolu uzņemšana ar uzturu un biopieejamība." The Journal of Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3]Dabīgo polifenolu resursi un bioloģiskās aktivitātes. An-Na Li et al. [2014-12-22]
[4]Dabiski produkti un neiroaizsardzība. Kristīna Andželoni u.c. [2020]
[5]O. Heinonens, D. Albaness. "E vitamīna un beta karotīna ietekme uz plaušu vēža un citu vēža veidu sastopamību smēķētājiem vīriešiem." Jaunanglijas medicīnas žurnāls. [1994]
[6] Mongolijas priedes polifenolu uzglabāšanas stabilitāte un DPPH attīrīšanas spēja. Yu-hong ZHAO et al.