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郭長(cháng)江 韋京豫;衛生學(xué)環(huán)境醫學(xué)研究所,天津 300050 多酚類(lèi)物質(zhì)的共同特點(diǎn)是具有較強的抗氧化活性,在體內與其他抗氧化物質(zhì)如維生素 C 、維生素 E 和胡蘿卜素等一起發(fā)揮抗氧化等作用。多酚類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)很多,結構各異,因此,它們的生物利用率、抗氧化作用以及其他生物學(xué)作用如對一些酶活性的影響、對受體的作用也有差異。本文擬就食物多酚類(lèi)物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)、膳食攝入量及其生物利用率的研究進(jìn)展作一綜述。 1 種類(lèi) 多酚類(lèi)物質(zhì)為含有苯酚基本結構的一類(lèi)化合物 , 一般含有多個(gè)羥基。按結構分為酚酸( phenolic acids )、類(lèi)黃酮( flavonoids )、以及不常見(jiàn)的 1,2- 二苯乙烯 ( stilbenes )和木酚素( lignans ) , 目前已經(jīng)分離鑒定了 8000 多種多酚類(lèi)物質(zhì) [ 7 ] 。常見(jiàn)的多酚類(lèi)物質(zhì)結構見(jiàn)圖 1 。
類(lèi)黃酮物質(zhì)為人類(lèi)膳食中含量最為豐富的多酚類(lèi)物質(zhì),它們可被進(jìn)一步分為黃酮類(lèi) (flavones) 、二氫黃酮類(lèi) (flavanones) 、黃酮醇類(lèi) (flavonols) 、黃烷醇類(lèi) (flavanols) 、異黃酮類(lèi) (isoflavonoids) 、花色素類(lèi) (anthocyanidins) 、原花色素類(lèi) (proanthocyanidins) 。類(lèi)黃酮物質(zhì)中最為常見(jiàn)的為黃酮醇類(lèi)物質(zhì),例如槲皮素( quercetin )廣泛存在于許多蔬菜、水果之中,其中洋蔥中含量最高,約為 0.3mg/g 鮮重 [10] ;黃酮類(lèi)如毛地黃黃酮( luteolin )、芹菜配基 (apigenin) 分別主要含于甜椒和芹菜;黃烷醇類(lèi)主要為兒茶素( catechins ) , 在茶葉中含量十分豐富, 1.0 L 綠茶中兒茶素含量高達 1.0g , 紅茶中兒茶素含量約減少一半,原因是茶葉發(fā)酵過(guò)程氧化破壞所致 [11,12] ,紅酒和巧克力中兒茶素含量也較為豐富;原花色素類(lèi)為黃烷醇的多聚體 , 天然植物中原花色素類(lèi)主要以 4~11 個(gè)黃烷醇的多聚體形式存在 , 與植物所具有的收斂性( astringency )有關(guān) ; 花色素類(lèi)主要為植物中的色素 , 不同植物含量不一 , 如草莓為 0.15mg/g 鮮重,櫻桃為 4.5 mg/g 鮮重 , 紅酒中含量約為 26mg/L [ 13 , 14 ] ;異黃酮類(lèi)主要分布于豆類(lèi)食物及其制品,如染料木黃酮( genistein )和黃豆苷原( daidzein ),目前已被證明具有抗乳腺癌和骨質(zhì)疏松的作用 [ 6 ] ;二氫黃酮類(lèi)主要見(jiàn)于柑桔類(lèi)水果,常見(jiàn)的如桔皮苷( hesperidin )。天然狀態(tài)下,上述大多數類(lèi)黃酮物質(zhì)經(jīng)糖基化后以苷類(lèi)形式存在,組成苷的糖類(lèi)有 D- 葡萄糖、 D- 半乳糖、 D- 木糖、 L- 鼠李糖、 L- 阿拉伯糖等。 1,2- 二苯乙烯類(lèi)物質(zhì)在植物中的分布并不十分廣泛,近年來(lái)對 1,2- 二苯一烯類(lèi)物質(zhì)之一的白藜蘆醇( resveratrol )的研究使人們對這類(lèi)物質(zhì)發(fā)生了興趣,白藜蘆醇可能具有抗動(dòng)脈硬化、抗腫瘤的作用, 紅酒的保健作用可能與所含的 白藜蘆醇有關(guān),但是, 紅酒中 白藜蘆醇并不很高( 0.3 ~ 2 mg/L ) [ 13 ] 。 木酚素 類(lèi)物質(zhì)最早發(fā)現于人類(lèi)的血漿和尿中,后來(lái)的分析發(fā)現亞麻籽及亞麻油中含有一定數量的 木酚素,木酚素目前被認為屬于植物雌激素 [ 15 ] 。 2 膳食攝入量 由于多酚類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)繁多、結構各異,由此給分析工作和膳食攝入量的計算帶來(lái)了困難。 Kuhnau [16] ( 1976 )年最早報道了美國人群多酚類(lèi)物質(zhì)的膳食攝入量,估計每日為 1g 左右。但是,他沒(méi)有詳細敘述當時(shí)所采用的分析方法,許多學(xué)者認為他對多酚類(lèi)物質(zhì)的膳食攝入量的估計可能偏高。目前有兩種方法被用來(lái)分析食物多酚類(lèi)物質(zhì)的含量,一種方法為采用色譜技術(shù)分析單一的多酚 , 如綠原酸、槲皮素、兒茶素等,當然 , 這種方法不能用來(lái)估計膳食總多酚的攝入量 ; 另一種方法為 Folin-Ciocalteu 試劑還原法測定總多酚,這種方法的缺點(diǎn)是食物中其他還原性物質(zhì)如抗壞血酸可能產(chǎn)生干擾 , 例如蘋(píng)果抗壞血酸含量約為 12 mg/ 100g 鮮重 , 測定總多酚時(shí)抗壞血酸約占 4% 。 Vinson 等 [17] 按 Folin-Ciocalteu 試劑還原法測定結果報道美國人群每日膳食蔬菜可提供 218 mg 總多酚 , 考慮抗壞血酸等的影響,實(shí)際數值要低于上述測定值。水果中的多酚類(lèi)物質(zhì)含量更高,尤其是花色素類(lèi)和原花色素類(lèi)物質(zhì)。 紅酒、咖啡、茶、果汁飲料中也含有不少多酚類(lèi)物質(zhì),因此,計算多酚類(lèi)物質(zhì)攝入量時(shí)也應考慮這些飲料。桔汁飲料中維生素 C 干擾可能要占~ 40 %,其余主要為二氫黃酮類(lèi);啤酒、巧克力飲料也含有原花色素類(lèi)物質(zhì),啤酒中多酚類(lèi)物質(zhì)含量為 500 ~ 1000mg/L ,但是,啤酒中 Maillard 產(chǎn)物可能有干擾 [ 18 ] 。其他食物如谷類(lèi)(外皮部分)、巧克力也富含多酚類(lèi)物質(zhì)。 盡管目前還不可能精確估計人群的多酚類(lèi)物質(zhì)攝入量 , 但是 , 文獻已有一些食物多酚類(lèi)物質(zhì)含量測定的報道 ( 見(jiàn)表 1 、表 2) 。從食物分布情況而言,人類(lèi)的酚酸類(lèi)物質(zhì)攝入量約占多酚類(lèi)物質(zhì)攝入總量的 1/3, 類(lèi)黃酮物質(zhì)占 2/3 。人群類(lèi)黃酮類(lèi)物質(zhì)攝入量已有一些報道,如 Hertog 等 [10] 報道荷蘭人群黃酮類(lèi)、黃酮醇類(lèi)的攝入量約為 2 mg/d 和 21 mg/d ; Sampson 等 [19] 報道美國人群黃酮類(lèi)、黃酮醇類(lèi)的攝入量約為 20 ~ 22 mg/d ; Knekt 等 [20] 調查顯示芬蘭人群總類(lèi)黃酮攝入為 24.2 ± 26.7mg/d ; Arai 等 [21] 報道日本婦女總類(lèi)黃酮攝入為 2.0~42.4 mg/d ; Kimira 等 [22] 估計日本人群異黃酮類(lèi)物質(zhì)攝入量約為 30~40 mg/d 。
3 生物利用率 過(guò)去的一些研究結果表明多酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)入體內后很少被吸收,大部分由腸道菌群分解后排出 , 因此,食物多酚類(lèi)物質(zhì)的生物利用率一直受到質(zhì)疑。但是,近年來(lái)的一些研究表明腸道可以吸收相當數量的多酚類(lèi)物質(zhì),如飲用富含多酚類(lèi)物質(zhì)的茶、紅酒或果汁后,外周血抗氧化力顯著(zhù)升高,表明作為抗氧化物質(zhì)的多酚類(lèi)物質(zhì)吸收進(jìn)入了體內。多酚類(lèi)物質(zhì)吸收過(guò)程受多種因素的影響,如本身的化學(xué)結構、分子大小、聚合程度、溶解度以及腸道菌群的作用等,腸道菌群對多酚類(lèi)物質(zhì)的吸收有顯著(zhù)影響,它們主要通過(guò)分泌糖苷酶( glycosidases )使多酚類(lèi)物質(zhì)單體游離,游離的單體再被腸道吸收,采用無(wú)菌動(dòng)物( germ-free animals )進(jìn)行的試驗證明沒(méi)有腸道菌群的參與,一些黃酮苷在腸道幾乎不被吸收 [ 23 ] 。 大鼠試驗結果表明攝入 14 C - 槲皮素后,約有 20% 槲皮素被吸收, 30% 以原形排出,其余 50% 在腸道代謝分解后排出 [ 24 ] ;我們采用大鼠腸道原位灌流的方法,結果發(fā)現十二指腸、空腸、回腸、結腸對槲皮素均有明顯的吸收,槲皮素糖基化衍生物蘆丁在小腸很少被吸收,說(shuō)明糖基化對多酚類(lèi)物質(zhì)的吸收有顯著(zhù)影響 , 蘆丁進(jìn)入結腸后在腸道菌群分泌的糖苷酶的作用下 , 脫去糖基轉變?yōu)殚纹に睾蟛疟晃眨虼耍J丁吸收過(guò)程比較緩慢 [ 25 ] ;人體(回腸造口手術(shù)后的志愿者)試驗也證實(shí)了人類(lèi)小腸對多酚類(lèi)物質(zhì)的吸收,槲皮素及其糖基化衍生物的吸收率為 17%-54% [ 26 ] ;原花色素類(lèi)由于分子量較大,吸收可能比較困難;異黃酮類(lèi)物質(zhì)如大豆異黃酮的吸收率也在 20 %左右 [ 27 ] 。 多酚類(lèi)物質(zhì)吸收后在體內的代謝過(guò)程目前尚不十分清楚,推測腸道、肝臟為多酚類(lèi)物質(zhì)代謝的重要場(chǎng)所,發(fā)生甲基化、糖基化、硫酸化等反應,并由膽汁分泌重新進(jìn)入腸道。我們給大鼠灌胃槲皮素后,肝臟槲皮素濃度升高,但是,外周血并沒(méi)有檢測到槲皮素,而槲皮素的代謝產(chǎn)物濃度升高 [ 28,29 ] , 此外,有人認為腎臟也參與多酚類(lèi)物質(zhì)在體內的代謝。多酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)入血液后主要與白蛋白結合轉運,大鼠進(jìn)食富含多酚類(lèi)物質(zhì)的飼料后,血漿中可以檢測到槲皮素代謝產(chǎn)物,而且其濃度可維持約 16h [ 30 ] ;人類(lèi)飲茶試驗發(fā)現飲茶 2h 后血中兒茶素濃度達到峰值 , 飲用綠茶和紅茶后血中兒茶素的半衰期分別為 4.8h 和 6.9h [ 31 ] ; 人類(lèi)食用富含槲皮素的洋蔥 3.3h 后 , 血中槲皮素代謝產(chǎn)物達到峰值 , 半減期長(cháng)達 3.3h [ 32 ] 。上述結果表明機體可以吸收相當數量的多酚類(lèi)物質(zhì),而且,吸收后多酚類(lèi)物質(zhì)在體內的半減期長(cháng)短不一。此外,從尿中還可以檢測到攝入的一些多酚類(lèi)物質(zhì)的原形,如攝入的咖啡酸有 27% 左右以原形從尿中排出,但是,多酚類(lèi)物質(zhì)的尿排量除了受本身的化學(xué)性質(zhì)影響外,人群的個(gè)體差異也很大,如 Fuhr 和 Kummert [ 33 ] 報道柚皮苷( naringin )攝入后不同個(gè)體尿排量變異范圍為 5% ~ 57 %,原因可能與個(gè)體之間腸道菌群的差異有關(guān)。 4 、結論 多酚類(lèi)物質(zhì)主要來(lái)源于蔬菜、水果、果汁、豆類(lèi)及其制品、茶、紅酒、巧克力、啤酒以及完整的谷類(lèi),由于種類(lèi)繁多和分析上的困難,目前尚難以對多酚類(lèi)物質(zhì)的攝入量作出精確的估計;多酚類(lèi)物質(zhì)的吸收利用已被充分證實(shí),但是,從外周血中檢測到的一般多為多酚類(lèi)物質(zhì)的衍生物,可能是腸道菌群和人體代謝的結果。對于多酚類(lèi)物質(zhì)的代謝及其生物學(xué)作用研究目前是營(yíng)養學(xué)研究領(lǐng)域內一個(gè)新的熱點(diǎn) , 只有更系統、更全面研究多酚類(lèi)物質(zhì)的攝入量及其生物利用率,我們才有可能進(jìn)一步探討多酚類(lèi)物質(zhì)在人類(lèi)營(yíng)養中的作用,尤其是它們在防治人類(lèi)慢性退行性疾病中的作用。既然多酚類(lèi)物質(zhì)具有眾多的營(yíng)養學(xué)作用,我們有理由相信隨著(zhù)研究的不斷深入 , 我們有可能制定出膳食多酚類(lèi)物質(zhì)的參考攝入量。 參考文獻 [1] Steinmetz KA, Potter JD. 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