孫希云,王靜雯,田思慧,徐子涵,李 斌
(沈陽農業大學食品學院,遼寧沈陽 110000)
酚類化合物(Polyphenols)是指芳香烴中苯環上的氫原子被羥基取代所生成的化合物,是一種廣泛存在于蔬菜、水果和谷物中的次生代謝產物[1]。到目前為止,已經鑒定出約8000 種酚類化合物,根據其結構中芳環的數量、連接分子以及環上的取代基的不同,可以將其分為不同的亞類,主要包括四個家族,即酚酸、類黃酮、二苯乙烯和木脂素[2]。
日常生活中酚類化合物最主要的來源是水果、蔬菜、紅酒、咖啡、可可、橄欖油和茶等[3],同時,草藥、香料、堅果和藻類也可以作為酚類化合物的潛在重要食物來源[4]。近年來,越來越多的研究發現食用富含酚類物質的食物有助于預防多種疾病,如癌癥、糖尿病、心臟病、神經退行性疾病和心血管疾病,并可以延緩衰老[5?6]。例如,姜黃素和異黃酮類化合物可用于癌癥化療,原花青素可以治療尿路感染,某些香豆素和類黃酮具有抗糖尿病的特性[7],花青素可以降低心血管疾病的死亡率[8],阿魏酸被FDA 正式列為食品添加劑中的一種抗氧化劑[9]。此外,據報道酚類化合物具有保護肝臟、改善肝臟損傷和消化問題的能力[10]。根據Pedret 等[11]的研究,身體健康、無心血管疾病的人群每人每天平均酚類化合物的攝入量約為1564.56 mg 沒食子酸當量。攝入后酚類化合物能在多大程度上從基質中釋放、在腸道中消化吸收并進入人體代謝,這決定其對人體健康能發揮多大作用。
隨著人們對酚類化合物功能活性的關注度不斷加大,人們發現多酚的生物利用度較低,其中異黃酮和沒食子酸的生物利用率最高,其次是兒茶素、黃烷酮和槲皮素葡萄糖苷,原花青素、沒食子酸酯化的兒茶素和花色苷生物利用率最低[12]。本課題組前期研究也發現,藍莓多酚、花色苷、黃酮的生物利用度較低,分別為13.93%、1.95%、15.68%[13]。生物利用度(Bioaccessibility)指攝入的營養成分或化合物在胃腸道消化過程中從食品基質中釋放出來可供吸收的生物活性成分的數量或分數。這包括食物的消化轉化為可供同化的物質,腸上皮細胞的吸收,最后是系統前代謝(腸道和肝臟)[14]。通常用體外消化模型進行測定,包括模擬胃腸消化和caco2 細胞模型。生物利用率(Bioavailability)包括生物利用度和生物活性(Bioactivity),指的是攝入食物中的營養成分或化合物通過吸收進入血液到達全身循環并被利用的比例,包括胃腸消化、吸收、代謝、組織分布和生物活性[15]。酚類化合物的生物利用度和生物利用率涉及許多因素,包括它們的化學結構、與食物基質的相互作用和宿主的營養狀況與遺傳因素。目前關于多酚的研究大多集中在化學結構以及生物功能方面,而很少有關于加工方式和食品本身的基質和配料對多酚生物可利用度及其功效影響方面的研究。而通過加工方式和添加食品輔料是最簡便的方式,那么如何通過這兩種方式提高多酚的生物利用度呢?本文基于現階段食品基質成分和加工方式對酚類化合物生物利用的影響進行綜述。
酚類物質與某些細胞壁多糖結合后會影響其生物利用度,其中酚類物質自身結構、二者的結合方式及緊密程度和外源酶的作用等都會影響這一過程。越來越多的研究發現,在人體大腸消化階段,多酚與多糖的相互作用具有很多積極影響。例如,酚類物質可通過與多糖結合運載抵達大腸,進而在大腸的復雜酶系和菌群的作用下被釋放。Serra 等[16]的研究表明原花青素與富含碳水化合物的食物一起食用時可以顯著增加多酚的吸收(P<0.05),這可能是由碳水化合物對胃腸道生理的影響(如胃腸蠕動、分泌)或某種特定碳水化合物增強了碳水化合物-黃酮醇轉運蛋白活性所導致的。Palafox-Carlos 等[17]研究表明,部分結合態多酚可以與膳食纖維結合,限制多酚在小腸中的吸收并使其被轉運至結腸,從而被腸道菌群所利用。大腸中的微生物可以從膳食纖維中釋放多酚并將其分解為酚酸,而多酚則能夠刺激有益細菌的生長并抑制病原體的生長[18]。Aprikian 等[19]的研究表明,在喂食蘋果果膠(PEC)或高多酚凍干蘋果(PL)的大鼠之間膽固醇血癥沒有差異,喂食PEC +PL 飲食的大鼠血漿甘油三酯同時降低35%,灌胃大鼠血漿甘油三酯含量也低于對照組29%。表明蘋果纖維與多酚之間存在協同作用。Nishijima 等[20]的研究表明,果膠可以增加槲皮素的生物利用度,這可能是果膠誘導小腸吸收能力改善所導致的。Nishijima 等[21]又進一步對這種作用進行了研究,他們給人類受試者共同食用濃度比為1:4 的槲皮素苷元和果膠,發現人體同時攝入果膠可以改善槲皮素的吸收情況,尿液中槲皮素及其代謝物的排泄量較對照組增加了2.5 倍。同時攝入含有低甲氧基和高甲氧基果膠的槲皮素,與攝入不含果膠的槲皮素相比,槲皮素及其代謝物的尿排泄總量分別增加了169 倍和213 倍。由于高甲氧基果膠是水果和蔬菜細胞壁中果膠的主要形式,可以提高高甲氧基果膠的黏度來影響槲皮素在胃腸道中的溶解度和消化時間,從而提高其生物利用度。現階段的研究大多集中于多酚與多糖類物質結合,保護多酚在胃部和小腸部分不被分解,而在結腸階段在腸道菌群的作用下,多酚得到釋放,分解為酚酸等小分子物質,從而增加多酚的生物利用度。
多酚與蛋白之間的相互作用受多酚和蛋白種類以及反應條件的影響較大,其影響機理可能為蛋白與多酚結合后影響多酚類物質在胃腸道的釋放和吸收,從而導致其生物可利用性的差異。多酚與蛋白質的結合方式、結合位點和結合強度受多種因素影響,如多酚和蛋白質種類、分子結構、分子質量、活性基團、濃度比例以及溫度、pH、離子強度等外界條件[22]。
食品基質中蛋白對多酚生物利用度的影響存在爭議。在早期的研究中,人們認為膳食中蛋白質對酚類化合物吸收(可可兒茶素)的影響很小[23]。同樣的,在一項人體體內研究中,Van 等[24]發現,向綠茶和紅茶中添加牛奶不會影響兒茶素的生物利用度。但隨后幾年的研究中有文獻表明蛋白質對多酚有正面或負面的影響,其中Giselle 等[25]的研究表明,同時飲用咖啡和牛奶較只飲用咖啡相比,綠原酸和代謝物的量降低28%,可能是因為牛奶成分與咖啡中的多酚之間的相互作用使得咖啡多酚生物利用度產生負面影響。Ribnicky 等[26]研究了青蒿多酚提取物與大豆蛋白復合物在小鼠中的生物利用度,結果表明,植物多酚與富含蛋白質的基質復合后可以增強其穩定性,從而提高其生物利用度(P=0.08)。Shpigelman 等[27]的研究表明,當β-乳球蛋白和多酚結合可以保護多酚免受氧化降解,同時具有一定的熱穩定性。Von Staszewski 等[28]研究表明,當與蛋白質結合后,綠茶中的多酚可保留其抗增殖活性,甚至在某些特定的腫瘤細胞系上表現出更好的活性。多酚類化合物與蛋白質相互作用可能會提高或降低多酚的生物利用度或者對其無顯著影響,總之,一方面蛋白質與多酚結合,可能使多酚生物活性被“掩蓋”,如抗氧化活性。另一方面,蛋白質可以在消化過程中保護多酚類物質,從而提高其生物利用率。
一方面,有研究表明脂質與多酚之間的相互作用對多酚的生物利用度僅有很小的影響或不利影響。例如,Schramm 等[23]研究了食物(富含脂質,蛋白質,碳水化合物的食物)對人體中可可黃烷醇吸收的影響。他們發現,膳食中的脂質(例如牛奶,黃油)對黃烷醇的吸收影響很小。也有研究表明,由咖啡和牛奶組成的基質(同時食用咖啡和牛奶)會損害咖啡中綠原酸的生物利用度[25],可能是由于結腸代謝產物馬尿酸和3,4-二羥基苯基乙酸之間的差異。對于牛奶對可可中黃烷-3-醇的生物利用度的影響,有的研究表明吸收減少而有的研究表明吸收增加[29]。這可能是受黃烷-3-醇濃度的影響,在黃烷-3-醇濃度較低的情況下,牛奶可能會干擾吸收,而在黃烷-3-醇濃度較高的情況下,牛奶的影響則很小。另一方面,當脂質與多酚相互作用時,它們可以“捕獲”多酚并在其經過胃腸道消化時保護它們。這樣,脂質可能有助于多酚在胃腸道環境下的運輸。Ortega 等[30]研究了可可多酚在含脂肪食物基質中的體外消化率。結果表明,原花青素(單體和二聚體)的濃度顯著增加,這可能是由于經過消化過程的高聚合度原花青素(五聚體到九聚體)的水解。他們認為,可可液中的脂肪含量可能對膠可可中的多酚具有保護作用,脂肪與多酚形成膠束,膠束化有利于多酚在消化過程中保持穩定性,從而提高其生物利用度。此外,脂質可以和多酚類物質相互作用形成納米載體,這種納米膠囊可以作為多酚類物質的遞送載體,從而提高多酚類物質的生物利用率[30]。由此可見,脂肪會起到保護多酚的作用,從而對生物利用度產生一定的影響。
維生素C 是一種強效抗氧化劑,能夠抑制多酚發生自身氧化反應,以提高多酚的生物利用率。茶葉中富含VC,能夠起到防止茶多酚氧化的作用,由于VC 的存在,在小腸模擬過程中能夠增加EGC 和EGCG 的生物利用率[31]。還有研究發現,當紅甘藍花色苷與類胡蘿卜素同時消化時,能夠提高總花色苷的生物利用度[32]。當多酚與其他酚類物質共存也可以提高多酚的生物利用率。Fale 等[33]研究發現迷迭香酸與芹菜素和木犀草素共存時相較于單獨的迷迭香酸的生物利用度有顯著提高,且當黃酮濃度升高時能夠抑制多酚向胞外運輸,以提高生物利用率。
機械粉碎加工主要是通過降低粒徑大小,從而增加顆粒表面積的方式來提高食品中多酚生物利用度。有研究表明,與不溶性纖維結合的抗氧化劑官能團可以通過表面反應現象淬滅液體中存在的自由基,從而發揮抗氧化劑的活性[34]。Hemery 等[35]發現,在體外消化模型中,全麥面包經超微粉碎后香豆酸,芥子酸和阿魏酸的生物利用度顯著增加。這可能是由于超微粉碎使麥麩層分離并減小細胞壁碎片的粒度,增大了顆粒表面積,從而增加了胃腸液與細胞壁中游離和結合態多酚之間的相互作用,促進香豆酸和阿魏酸的釋放。超微粉碎還會導致糊粉細胞的破裂,增加細胞內化合物的釋放,從而使游離和結合態的芥子酸更具生物可及性。在人體胃腸道中,粒徑尺寸的減少還會使細胞壁碎片和細胞內容物都更容易被結腸中的微生物木聚糖酶和酯酶水解,從而被結腸吸收或被微生物群進一步代謝。同時Van 等[36]的研究表明,當粒徑減少到納米級時,小麥和黑麥麩中阿拉伯木聚糖分子內的共價鍵可能會斷裂,這會進一步增強與阿拉伯木聚糖纖維結合的多酚的生物利用度。因此,由于粒徑變小,表面積增加,使得多酚類化合物在胃腸階段更易與胃腸液中微生物和酶發生相互作用,從而增強其生物利用度。
熱處理包括蒸煮、高壓滅菌(加壓蒸汽加熱)、鼓風干燥、焙燒和微波加熱等方式,是食品生產中一種重要的單元操作,可以通過使細胞壁多糖、蛋白質和其他基質因子的降解或修飾,使得多酚類化合物在消化過程中的生物利用度發生改變。Kaulmann 等[37]采用體外實驗證明,蒸和煮沸都會降低總酚的生物利用度,其總多酚含量分別顯著降低89%和51%。He等[38]研究表明熱處理會增加葡萄汁和橙汁中總酚的生物利用度,使兩者的總酚生物利用度分別提高了27.3%~33.9%和19.0%~29.2%,而對于蘋果汁中總酚的生物利用度無顯著影響。關于加工和基質對這些果汁的總酚生物利用度影響的差異可能是由于蘋果汁、葡萄汁和橙汁的酚類成分不同。熱處理可以促使酚類物質從葡萄汁和橙汁中釋放,從而使其在消化過程中保持更高的總酚含量并提高生物利用度。同樣的結果也顯示在陶亞丹[39]的研究中,即熱處理會明顯提高葡萄汁中咖啡酰基酒石酸和原花青素的生物利用度,兩種物質的含量與對照組相比較分別提升2.6 倍和3 倍;但表兒茶素及原兒茶酸葡萄糖苷生物利用度下降了3.2%~4.8%;對橙汁中柚皮苷、柚皮素-三糖、木犀草素蕓香苷生物利用度有積極作用,90 ℃熱處理會降低槲皮素-三糖生物利用度,80 ℃處理會升高槲皮素-三糖生物利用度,對橙皮素蕓香苷熱處理對其產生的促進作用,在消化前和胃消化階段明顯提高了橙皮素蕓香苷的含量,可能是其促進了橙皮素蕓香苷從細胞中釋放,且其在酸性條件下比較穩定,但是在小腸堿性條件下發生了異構化或是去糖基等反應,橙皮素蕓香苷含量顯著降低,對咖啡酸葡糖苷無影響;熱處理可提高蘋果汁中根皮苷、EGCG和橙皮苷的生物利用度;90 ℃熱處理對柚子汁多酚的生物利用度無影響,而80 ℃熱處理會降低其生物利用度,同時90 ℃熱處理可以提高柚子汁中柚皮素蕓香苷、異鼠李素蕓香苷、阿魏酸葡糖苷、柚皮素-三糖、原花青素和原花青素葡糖苷的含量,但對其生物利用度都沒有顯著影響;80 ℃熱處理可以提高獼猴桃汁的總酚生物利用度,同時會提高咖啡酸葡糖苷的生物利用度,降低香橙黃酮的生物利用度,對綠原酸、表沒食子兒茶素的生物利用度無影響。Gavirangappa 等[40]的研究表明,焙烤(45%)和微波加熱(35%)可顯著提高鷹嘴豆中多酚生物利用度。在黑胡蘿卜果醬加工過程中,熱處理導致其多酚生物利用度提高(7.2%~12.6%),可能是熱處理導致其結構發生變化[41]。Kamiloglu 等[42]在西紅柿果醬中也得到了類似的結論,即熱處理會增加生物利用總酚(2.0 倍)、總類黃酮(2.5 倍)含量。由此可見熱處理影響多酚類化合物生物利用度的原因有兩方面,一方面:多酚類化合物在高溫下會降解,因此,熱處理會降低食品中酚類化合物的含量,并影響最終酚類化合物生物利用度。另一方面:高溫還促進了其他可能對酚類化合物的生物利用度呈陽性的修飾。
超聲波處理可以使不同食物基質產生物理和化學變化。高強度超聲產生的能量較高,特別是在果汁類的流體系統中,由于超聲波的空化效應和機械效應,會導致其中懸浮顆粒直徑減小、表面被破壞,可以在一定程度上改變細胞組織結構,甚至發生聚合物裂解,導致果汁和原果成分之間產生差異。Francisca 等[43]研究表明,超聲處理可以提高camu–camu果蜜的多酚類物質的生物利用度,但是隨著處理溫度的提高,其生物利用率會降低,可能是超聲處理使細胞膜破裂,從而使酚類物質從植物基質更多的釋放。但是Lafarga 等[44]發現超聲波處理會降低番茄汁中酚類化合物的生物利用度。Cassani 等[45]用超聲波處理草莓汁,發現超聲后提高了多酚類物質的生物利用度,同時對其儲存有一定的有益效果。可能是超聲波處理降解了細胞結構,從而促進草莓汁在小腸消化階段中鞣花酸(草莓中主要酚類化合物)的釋放。Buniowska 等[46]也發現超聲能促進食物基質釋放多酚,從而提高芒果木瓜甜葉菊混合果汁中總酚的生物利用度。Moreno 等[47]的研究表明,超聲波處理會提高黑莓汁中多酚的生物利用度,超聲波導致樣品透析部分中多酚的增加,直到在80%振幅下處理15 min(645.39±626.74 mg GAE/100 g db)與對照組相比增加15%。可能是超聲波的空化效應破壞了細胞壁,使更多的多酚被釋放。Fonteles 等[48]研究表明,超聲預處理可以提高蘋果甘蔗果渣中總酚的生物利用度,與未消化的蘋果甘蔗果渣相比,胃消化物中總酚濃度增加了8%和6%。同樣,腸消化液中的總酚增加了2%和1%。對照樣品的胃和腸消化率沒有發現顯著差異。可能是因為超聲波破壞了果肉結構,降低了果膠酯化程度。Ahmad-Qasem 等[49]發現提取方法可以影響多酚的生物利用度(體外消化后總酚降低了29%),其中超聲波輔助作用對其有積極作用并可以減少提取時間。總體來說,在超聲波溫度一定的情況下,超聲波可以破壞食品基質中的細胞壁,使得多酚類物質釋放出來,從而提高多酚的生物利用度。
超高壓處理,也稱為超高靜壓處理或高靜壓處理,可以在一定靜態壓力和溫度下,通過外力施壓,食品產生很高的壓力,使食品中的酶類及淀粉類等生物大分子改變活性或變性,以達到殺滅微生物腐敗菌、致病菌及產毒菌,鈍化酶及改善食品品質目的的一種新型食品加工技術。壓力作為重要的熱力學變量能夠影響眾多的生物結構,由于超高壓處理的機理是基于介質體積的減少,因此高壓力不但提高了化學和生化的反應速率,還催化了形成氫鍵的反應。超高壓主要作用于非共價鍵,對分子中共價鍵作用有限,從而能在保持現有生物活性的同時發揮殺菌活性[50]。與未經處理的果汁相比,超高壓可以提高果汁飲料中多酚的生物利用度,大多數酚類化合物的濃度增加了10%~44%[51]。Cilla 等[52]的研究發現,超高壓處理可以提高牛奶果汁混合飲料中生育酚的生物利用度,雙向方差分析的相互作用表明,當根據食物基質因素比較樣品時,含水果飲料的全脂牛奶顯示出α-生育酚的最高生物利用度(P<0.05)。可能是超高壓處理影響了食品基質,改變了生育酚的理化狀態或改變吸收效應物(即纖維、脂肪和植物甾醇)的量,從而使這種脂溶性化合物經胃腸消化后更容易被吸收。陶亞丹[39]研究了超高壓對不同果汁的影響,發現高壓均質處理會降低蘋果汁中總酚生物利用度(19.6%),并會降低根皮苷(6.8 mg/L)、EGCG(2.9 mg/L)和橙皮苷(3.2 mg/L)的絕對生物可及性;對葡萄汁總酚生物利用度影響不明顯,可明顯提高咖啡酰基酒石酸(44.3 mg/L)和原花青素(3.5 mg/L)的絕對生物可及性,略微降低原兒茶酸葡萄糖苷(6.1 mg/L)絕對生物可及性;對橙汁總酚生物利用度影響不明顯,對柚皮苷(521.6 mg/L)、柚皮素-三糖(187.9 mg/L)、木犀草素蕓香苷(62.1 mg/L)、槲皮素-三糖(50.3 mg/L)有積極作用,不利于咖啡酸葡糖苷(86.0 mg/L)的生物利用度;不利于柚子汁總酚生物利用度(9.9%),會降低柚皮素蕓香苷(39.8 mg/L)、異鼠李素蕓香苷(22.3 mg/L)、阿魏酸葡糖苷(9.1 mg/L)的絕對生物可及性;對獼猴桃汁的總酚生物利用度沒有顯著影響,會提高綠原酸(7.9 mg/L)和咖啡酸葡糖苷(4.5 mg/L)的絕對生物可及性,降低奎寧酸(81.6 mg/L)和表沒食子兒茶素(3.6 mg/L)的絕對生物可及性。綜上所述超高壓處理影響多酚生物利用率的主要原因就在于改變了某些酚類化合物的理化特征。例如:酚類結構的一些變化(羥基化、甲基化、異戊烯基化、二聚化和糖基化等)或酚類衍生物的形成。
包埋是將壁材和芯材進行組裝的一個過程,在食品研究領域,包埋常用于將對外界環境敏感的功能活性物質加入食品運載體系中,設計合理的運載體系可以改善活性物質的水溶性,提高其對光和熱的穩定性,延長貨架期,改善食品品質,防止聚集、沉淀的產生及提高緩釋功效及靶向性。常用的食品運載體系有乳液、脂質體、環糊精包合物、納米顆粒等。多酚可通過非共價或共價相互作用與生物聚合物結合,形成具有協同作用的多功能復合物[53]。多酚與生物聚合物的共價結合導致共軛物的形成,這種物質可能具有更強的穩定性和生物利用度[54]。同樣,非共價結合可以是多酚在物理作用下與生物復合物結合在一起,這也具有更好的功能特性[55]。使用基于生物聚合物制作的納米微粒包埋多酚已被證明是提高EGCG、白藜蘆醇和姜黃素生物利用度的有效手段[56]。將EGCG 包埋在由硫酸葡聚糖覆蓋的生物聚合物制作的納米脂質體中提高了其在胃腸道液體中消化的穩定性,硫酸葡聚糖生物納米脂質體的粒徑從189.8 nm略微增加到235.7 nm[57]。在最近的一項研究中,Chen等[58]使用蔗糖、明膠和小麥醇溶蛋白設計了W/O/W乳液凝膠體來遞送EGCG 和槲皮素。EGCG 裝載在內水相中,而槲皮素裝載在油相中。在模擬胃腸道條件下,乳液凝膠改善了EGCG 的穩定性和槲皮素溶解度,分別導致其生物利用度增加了2 倍和4 倍。另一項研究中,Liu 等[59]發現姜黃素和白藜蘆醇可以共同包埋在使用反溶劑沉淀法制備的玉米醇溶蛋白納米顆粒中,通過在小腸液中形成可以溶解它們的混合膠束,從而改善了親脂酚類的生物利用度。同樣有文獻表明姜黃素包埋在玉米醇溶蛋白-酪蛋白復合納米顆粒中可以改善其在腸道的吸收,并在細胞實驗中顯示出更高的生物利用度[60]。總之,使用包埋的方式可以提高多酚的生物利用度,這主要是通過提高其溶解度,保護其在消化過程中的穩定性,提高小腸吸收率來實現的,同時要根據不同的食品基質和特定的多酚設計合適的遞送體系。
有研究發現,乳酸菌發酵可以增強果蔬中多酚類化合物的生物利用率和生物活性,并且在發酵液中增加對人體健康有益的功能性微生物代謝產物[61]。Estefanía 等[62]利用乳酸菌發酵石榴汁時發現乳酸菌發酵能增強其多酚的生物利用率,在代謝過程中鞣化酸、表兒茶素和兒茶素衍生出了兩種新的酚類化合物即兒茶素和α-安石榴甙,并且發酵液抗氧化活性的變化(FRAP 法)與焦二茶酸的生物轉化相關。Filannino 等[63]利用乳酸菌發酵櫻桃汁和西蘭花菜泥,結果發現發酵液中產生了大量酚類衍生物,如兒茶酚、乙烯基兒茶酚、二氫咖啡酸、對乙烯基苯酚、發色酸等。而且這類衍生物具有較高的生物利用率和生物活性。Svensson 等[64]發酵紅高粱后,發現經乳酸菌發酵后,游離酚含量上升,結合酚含量下降,原料中酚酸、酚酸酯和黃酮類糖苷被代謝,同時阿魏酸、咖啡酸、柚皮苷的含量增加。關于乳酸菌如何對多酚進行代謝,現有文獻分析認為可能是乳酸菌代謝過程中產生了葡萄糖苷酶、酚酸還原酶和酚酸脫羧酶等其他代謝酶,從而促進了多酚的代謝[65]。由此可知,不同來源的乳酸菌可能代謝產生不同的代謝酶,這些酶去代謝多酚,使多酚的組成發生變化,相應影響其色澤、抗氧化性及生物利用率等。
還有許多加工方式可能對多酚生物利用度有影響。Ribas-Agustí等[66]發現脈沖電場處理可以改變蘋果中多酚類物質生物利用度。以0.01 kJ/kg 處理蘋果后立即測定,發現5-咖啡酰奎尼酸的生物利用度下降,但是24 h 后測定發現對任何化合物都沒有顯著影響,可能是由于脈沖電場對蘋果基質造成的暫時影響,在處理后24 h 消失了。以1.8 kJ/kg 和7.3 kJ/kg處理蘋果后發現第二種效應,在處理后24 h 后,蘋果的酚類化合物生物利用度總量顯著增加。其中1.8 kJ/kg處理蘋果中表兒茶素生物利用度相較對照組由12%增加到49%,這可能是由于處理后的蘋果在消化過程中原花青素降解導致表兒茶素的含量較高,PEF 誘導食品基質發生變化。以1.8 kJ/kg 進行PEF 處理還導致了葉綠素糖苷生物利用度增加,槲皮素糖苷生物利用度降低。7.3 kJ/kg 處理后立即測定,結果顯示4-咖啡酚奎尼酸的生物利用度降低。Kamiloglu等[67]的研究表明,速凍(IQF)和普通?20 ℃冷凍都具有提高草莓中花色苷生物利用度的效果,體現在主要花青素(花青素-3-糖苷)的生物可及量(占總花青素的72%~89%)顯著高于新鮮草莓(分別為10.8~13.3 μg?1和5.8 μg?1;P<0.05)。冷凍會形成冰晶進而破壞食品基質,冷凍速度越慢破壞效果越強,這種基質變化可能會導致細胞壁破裂從而增加多酚類物質的生物利用度。Anand 等[68]的文章中提到黑胡椒中的胡椒堿可以減少姜黃素在人腸道內被破壞,并阻止其從上皮細胞流出,同時胡椒堿對葡萄糖醛酸化具有一定抑制作用,從而提高姜黃素生物利用率。
酚類化合物的生物利用度主要取決于其化學結構。可以通過破壞阻礙多酚從基質釋放的微結構屏障(如細胞壁)或建立納米運載體系以保護酚類化合物直至被吸收,從而提高其生物利用度。但是目前國內外對多酚生物活性的研究多采用模擬體外實驗手段,動物實驗開展不足,對于其吸收、代謝等過程說服力不足,不能對其生物利用度做出準確解釋。同時還需對影響植物多酚口服生物利用度的諸多因素進行系統研究,闡明多酚類功能成分的吸收、代謝以及轉運的過程及機制,為今后綜合運用結構修飾等手段提高植物多酚生物利用度提供理論基礎,促使其在體內安全、高效地發揮生物活性。