מה החיסרון של פוליפנולים?

פוליפנולים, כמרכיב כוכב, נמצאים בשימוש נרחב במזונות פונקציונליים, תוספי תזונה וקוסמטיקה בשל פעילותם הביולוגית העוצמתית, וכמעט הופכים לשם נרדף ל"טבעי, בריא ויעיל". עם זאת, כאשר אנו שוקעים את הערך המסחרי העצום והנרטיב הבריאותי שמביאים פוליפנולים, עלינו לשמור על מחשבה צלולה ולהעמיק בחסרונות הפוטנציאליים ובאתגרי היישום שלהם.

זמינות ביולוגית מתייחסת לדרגה ולמהירות שבה חומרים פעילים נספגים למערכת הדם האנושית לאחר מתן דרך הפה, ומהווה אינדיקטור מרכזי להערכת האם הם באמת יכולים להפעיל השפעות פיזיולוגיות. למרבה הצער, זמינות ביולוגית נמוכה היא אתגר מרכזי שעומד בפני הרוב המכריע של הפוליפנולים הטבעיים.[1,3]

מחקרים רבים הראו ששיעור הספיגה של רוב הפוליפנולים התזונתיים בגוף האדם נמוך ביותר, בדרך כלל פחות מ-10%. הסיבות מורכבות ומגוונות:

• מבנה כימי מורכב: פוליפנולים רבים קיימים בצורה של גליקוזידים, אסטרים או פולימרים, בעלי משקל מולקולרי גבוה והידרופיליות חזקה, המקשים על חדירה ישירה לדו-שכבת השומנים של תאי אפיתל מעיים.[2]
• חילוף חומרים נפוץ in vivo: פוליפנולים הנכנסים לגוף האדם עוברים במהירות תהליכים מטבוליים מורכבים, כולל פירוק על ידי מיקרוביוטה של ​​המעי ושלב שני בחילוף החומרים בכבד (כגון מתילציה, סולפטציה וגלוקורונידציה), וכתוצאה מכך מטבוליטים בעלי פעילות ביולוגית נמוכה בהרבה מהתרכובת המקורית.[4]
• הפרעה של מטריצת המזון: פוליפנולים נקשרים לרוב עם מולקולות גדולות כמו חלבונים וסיבים תזונתיים במטריצת המזון, מה שמפריע עוד יותר לשחרורם וספיגתם במערכת העיכול.[2]

הטבע הכימי של הפוליפנולים קובע את חוסר היציבות המובנית שלהם. קבוצות ההידרוקסיל הפנוליות המרובות הכלולות במבנה המולקולרי שלה הן לא רק הבסיס לפעילות נוגדת החמצון שלו, אלא גם "נקודת התורפה" שהופכת אותו לרגיש מאוד לחמצון, פירוק או פילמור תחת אור, חום, חמצן וסביבות pH ספציפיות.[6]

האתגרים שמציבים אי יציבות זו בולטים במיוחד בייצור, עיבוד ואחסון של תמציות צמחים.

• השחמה חמצונית: פוליפנולים מתחמצנים בקלות בתנאים של פוליפנול אוקסידאז (PPO) או לא -אנזימטיים, מה שמוביל להכהה של צבע המוצר ולהפקת ריחות, מה שמשפיע באופן רציני על האיכות החושית והערך המסחרי של המוצר. זה נפוץ במיוחד במוצרים עשירים בפוליפנול-כגון מיצי פירות וירקות ומשקאות מבוססי-צמחים.
• פירוק תגובתי: טמפרטורה ו-pH הם גורמי מפתח המשפיעים על יציבות הפוליפנולים. מחקר מציע שככל שהטמפרטורה עולה מ-60 מעלות ל-100 מעלות, שיעור השאריות שלפוליפנולתמצית יורדת משמעותית. בתנאים בסיסיים חזקים (pH=11), שיעור השאריות של פוליפנולים יורד אל מתחת ל-20% בפרק זמן קצר. המשמעות היא שבשלבי עיבוד כמו טיפול בחום וניסוח אלקליין, החומרים הפעילים של הפוליפנולים יאבדו מאוד.
• תאימות נוסחה: פוליפנולים נוטים לתגובות קלציה עם יוני מתכת (כגון ברזל ונחושת) בפורמולה, מה שעלול לגרום לא רק לשינויי צבע אלא גם להשפיע על הפעילות הביולוגית של הפוליפנולים.

בעיות יציבות אלו מחייבות חברות להשקיע בטכנולוגיה ובעלויות גבוהות יותר בתהליכי מיצוי, עיצוב פורמולציה, בחירת חומרי אריזה ובקרת מצב האחסון כדי למקסם את השמירה על מרכיבים יעילים ואיכות המוצר של פוליפנולים.

במשך זמן רב, פוליפנולים ידועים כסורקים של רדיקלים חופשיים. עם זאת, הקהילה המדעית גילתה זה מכבר שההשפעות של נוגדי חמצון אינן ליניאריות, אלא מפגינות השפעה דו-פאזית של "תלות במינון" ו"תלות בסביבה". בתנאים ספציפיים, הם עלולים לעבור מנוגדי חמצון לנוגדי חמצון, וליצור השפעות מזיקות המנוגדות לציפיות.
שני ניסויים קליניים בקנה מידה גדול-שנערכו בשנות ה-90 במעשנים (מחקר ATBC ומחקר CARET) מצאו באופן בלתי צפוי שתוסף עם תוספי בטא קרוטן נוספים (סוג של קרוטנואידים) לא רק שלא הצליח למנוע סרטן ריאות, אלא גם העלה משמעותית את השכיחות והתמותה של סרטן הריאות.[5] מחקרים מצביעים על כך שבסביבות לחץ חלקי חמצן גבוה (כגון ריאות של מעשנים) ובמינונים גבוהים, בטא קרוטן עשוי להפגין השפעות -תחמצון, ולהחמיר את הנזק החמצוני.

לסיכום, פוליפנולים הם אוצר שעדיין לא פותח במלואו, אבל גם הדרך אל האוצר מלאה בקוצים. רק על ידי פיזור הערפל של "טבעי=בטוח לחלוטין" ובחינת החסרונות והאתגרים הטמונים בו ביראה, תעשיית מיצוי הצמחים יכולה להתקדם בהתמדה במסלול מדעי ולתרום באמת ערך מתמשך ויוצא דופן למען בריאות האדם.

לפרטים נוספים אודותתפוח פוליפנול, התחבר עם Serrisha מ-APPCHEM. (אֶלֶקטרוֹנִי:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

הַפנָיָה
[1]ג. Manach, A., Scalbert et al. "פוליפנולים: מקורות מזון וזמינות ביולוגית." כתב העת האמריקאי לתזונה קלינית (2004). [2004-05-01]
[2]א. סקאלברט, ג'י וויליאמסון. "צריכה תזונתית וזמינות ביולוגית של פוליפנולים." כתב העת לתזונה (2000). [2000-08-01]
[3]משאבים ופעילויות ביולוגיות של פוליפנולים טבעיים. An-Na Li et al. [2014-12-22]
[4]מוצרים טבעיים והגנת עצבים. כריסטינה אנג'לוני וחב'. [2020]
[5]או. היינון, ד' אלבנס. "ההשפעה של ויטמין E ובטא קרוטן על שכיחות סרטן הריאות וסוגי סרטן אחרים אצל גברים מעשנים". כתב העת לרפואה של ניו אינגלנד. [1994]
[6]יציבות אחסון ויכולת ניקוי DPPH של פוליפנולים של אורן סקוטי מונגולי. Yu-hong ZHAO et al.