Nhược điểm của polyphenol là gì?

Polyphenol, như một thành phần nổi tiếng, được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm chức năng, thực phẩm bổ sung và mỹ phẩm do hoạt tính sinh học mạnh mẽ, gần như đồng nghĩa với "tự nhiên, lành mạnh và hiệu quả". Tuy nhiên, khi đắm mình vào giá trị thương mại to lớn và câu chuyện về sức khỏe do polyphenol mang lại, chúng ta phải giữ đầu óc tỉnh táo và tìm hiểu sâu hơn về những hạn chế tiềm ẩn cũng như thách thức ứng dụng của chúng.

Sinh khả dụng đề cập đến mức độ và tốc độ hấp thu các hoạt chất vào hệ tuần hoàn của con người sau khi uống và là chỉ số chính để đánh giá liệu chúng có thực sự phát huy tác dụng sinh lý hay không. Thật không may, khả dụng sinh học thấp là thách thức cốt lõi mà phần lớn các polyphenol tự nhiên phải đối mặt.[1,3]

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ hấp thụ của hầu hết các polyphenol trong chế độ ăn uống trong cơ thể con người là cực kỳ thấp, thường dưới 10%. Nguyên nhân rất phức tạp và đa dạng:

• Cấu trúc hóa học phức tạp: Nhiều polyphenol tồn tại ở dạng glycoside, este hoặc polyme, có trọng lượng phân tử cao và tính ưa nước mạnh nên khó thâm nhập trực tiếp vào lớp lipid kép của tế bào biểu mô ruột.[2]
• Chuyển hóa rộng rãi trong cơ thể: Polyphenol xâm nhập vào cơ thể con người nhanh chóng trải qua các quá trình trao đổi chất phức tạp, bao gồm cả sự thoái hóa của hệ vi sinh vật đường ruột và chuyển hóa ở giai đoạn thứ hai-ở gan (chẳng hạn như quá trình methyl hóa, sunfat hóa và glucuronid hóa), dẫn đến các chất chuyển hóa có hoạt tính sinh học thấp hơn nhiều so với hợp chất ban đầu.[4]
• Sự can thiệp của nền thực phẩm: Polyphenol thường liên kết với các phân tử lớn như protein và chất xơ trong nền thực phẩm, điều này càng cản trở sự giải phóng và hấp thu của chúng trong đường tiêu hóa.[2]

Bản chất hóa học của polyphenol quyết định tính không ổn định vốn có của chúng. Nhiều nhóm hydroxyl phenolic có trong cấu trúc phân tử của nó không chỉ là cơ sở cho hoạt động chống oxy hóa mà còn là "điểm yếu" khiến nó rất dễ bị oxy hóa, phân hủy hoặc trùng hợp dưới ánh sáng, nhiệt, oxy và môi trường pH cụ thể.[6]

Những thách thức do sự bất ổn này đặt ra đặc biệt nổi bật trong quá trình sản xuất, chế biến và bảo quản chiết xuất thực vật.

• Màu nâu oxy hóa: Polyphenol dễ bị oxy hóa trong điều kiện polyphenol oxidase (PPO) hoặc không có enzyme, dẫn đến sản phẩm bị sẫm màu và tạo mùi, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cảm quan và giá trị thương mại của sản phẩm. Điều này đặc biệt phổ biến trong các sản phẩm giàu polyphenol-chẳng hạn như nước ép trái cây và rau củ cũng như đồ uống-làm từ thực vật.
• Suy thoái phản ứng: Nhiệt độ và pH là những yếu tố chính ảnh hưởng đến sự ổn định của polyphenol. Một nghiên cứu cho thấy rằng khi nhiệt độ tăng từ 60 độ lên 100 độ, tỷ lệ dư của một lượng nhất địnhpolyphenoldịch chiết giảm đáng kể. Trong điều kiện kiềm mạnh (pH=11), tỷ lệ tồn dư của polyphenol giảm xuống dưới 20% trong một khoảng thời gian ngắn. Điều này có nghĩa là trong các bước chế biến như xử lý nhiệt và tạo kiềm, các hoạt chất của polyphenol sẽ bị mất đi rất nhiều.
• Khả năng tương thích công thức: Polyphenol dễ bị phản ứng tạo phức với các ion kim loại (như sắt và đồng) trong công thức, điều này không chỉ gây ra sự thay đổi màu sắc mà còn ảnh hưởng đến hoạt động sinh học của polyphenol.

Những vấn đề về độ ổn định này đòi hỏi các công ty phải đầu tư vào công nghệ và chi phí cao hơn trong quy trình chiết xuất, thiết kế công thức, lựa chọn nguyên liệu đóng gói và kiểm soát điều kiện bảo quản để tối đa hóa việc lưu giữ các thành phần hiệu quả và chất lượng sản phẩm của polyphenol.

Trong một thời gian dài, polyphenol đã được biết đến như chất làm sạch các gốc tự do. Tuy nhiên, cộng đồng khoa học từ lâu đã phát hiện ra rằng tác dụng của chất chống oxy hóa không phải là tuyến tính mà thể hiện tác dụng hai pha là "sự phụ thuộc vào liều lượng" và "sự phụ thuộc vào môi trường". Trong những điều kiện cụ thể, chúng có thể chuyển từ chất chống oxy hóa sang chất chống oxy hóa, tạo ra những tác động có hại trái ngược với mong đợi.
Hai thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn-được thực hiện vào những năm 1990 trên những người hút thuốc (nghiên cứu ATBC và nghiên cứu CARET) đã bất ngờ phát hiện ra rằng việc bổ sung thêm chất bổ sung beta carotene (một loại carotenoid) không những không ngăn ngừa được ung thư phổi mà còn làm tăng đáng kể tỷ lệ mắc và tỷ lệ tử vong do ung thư phổi.[5] Nghiên cứu cho thấy rằng trong môi trường có áp suất riêng phần oxy cao (như phổi của người hút thuốc) và ở liều cao, beta carotene có thể biểu hiện tác dụng hỗ trợ oxy hóa, làm trầm trọng thêm tổn thương oxy hóa.

Tóm lại, polyphenol là một kho báu vẫn chưa được phát triển đầy đủ, nhưng con đường đến với kho báu cũng đầy chông gai. Chỉ bằng cách xua tan sương mù "tự nhiên{1}}an toàn tuyệt đối" và xem xét những thiếu sót cũng như thách thức vốn có của nó với sự kinh ngạc thì ngành công nghiệp chiết xuất thực vật mới có thể vững bước tiến lên trên con đường khoa học và thực sự đóng góp giá trị lâu dài và nổi bật cho sự nghiệp vì sức khỏe con người.

Để biết thêm chi tiết vềTáo Polyphenol, kết nối với Serrisha từ APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Thẩm quyền giải quyết
[1]C. Manach, A., Scalbert và cộng sự. “Polyphenol: nguồn thực phẩm và sinh khả dụng.” Tạp chí dinh dưỡng lâm sàng Hoa Kỳ (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. “Chế độ ăn uống và sinh khả dụng của polyphenol.” Tạp chí Dinh dưỡng (2000). [2000-08-01]
[3]Tài nguyên và hoạt động sinh học của Polyphenol tự nhiên. An-Na Li và cộng sự. [22-12-2014]
[4]Sản phẩm tự nhiên và bảo vệ thần kinh. Cristina Angeloni và cộng sự. [2020]
[5] Ô. Heinonen, D. Albanes. "Tác dụng của vitamin E và beta carotene đối với tỷ lệ mắc bệnh ung thư phổi và các bệnh ung thư khác ở nam giới hút thuốc." Tạp chí y học New England. [1994]
[6]Độ ổn định khi bảo quản và khả năng thu hồi DPPH của polyphenol ở cây thông Mông Cổ. Yu-hong ZHAO và cộng sự.