资讯 > 专家原创 > 从分子层面剖析植物多酚及其食品开发现状
植物多酚是植物次生代谢产物,广泛存在于蔬菜、水果、豆类、谷物类、茶等植物中,具有独特的化学和生理活性。其直接参与植物生长繁殖过程,赋予植物酸、甜、苦、涩的味道,同时也是植物适应外界环境不可或缺的物质。通常这些植物为了要生存,在环境压力下(紫外线光害)、虫害、蚊蝇及细菌、直菌侵害时,此时植物会产生大量的植物性抗生素、抗毒素来对抗恶劣的环境。
随着近几十年关于多酚研究的不断深入,多酚类物质已经从传统的工业领域逐步扩展到健康领域。Data Bridge Market Research分析,2021年多酚市场价值达20亿美元,预计到2029年将达到165.2亿美元,复合年增长率为30.20%。现代研究表明,多酚化合物具有抗肿瘤、抗氧化、抗动脉硬化、防治冠心病与中风等心脑血管疾病以及抗菌等多种生理功能,也被称作人类健康的"第7营养素"。
丰富的多酚大家族
说到植物抗氧化剂,想必很多人都摸不着头脑,因为它们不仅种类多样,分类还有些搞不清楚,比如大热的多酚、类黄酮、花青素、原花青素等。从化学结构来看,植物多酚是一类存在于植物中的多羟基类化合物的总称,下面我们就具体分析一下它们之间有什么差异。
1、多酚
多酚类化合物是一类含有多个酚羟基的天然有机化合物,如果一个有机物分子中,有羟基直接和苯环相连,这个物质就可以被称之为“酚”,而多酚就是不只一个酚羟基,我们本次讨论的多个成分都可以称之为多酚。从分子结构上来说,多酚既可以说是这个大分类的基础,也可以称之为集合。
2、黄酮及类黄酮
黄酮类化合物的核心骨架由15个碳原子组成,其化学结构可描述为两个苯环(A环和B环)通过一个三碳链(C₃)连接,形成C₆-C₃-C₆的基本框架,就是完全按照2-苯基色原酮的骨架来组成的,而类黄酮就是以黄酮母核为主体进行的衍生。在分类上,类黄酮一定属于多酚,但多酚不一定是类黄酮。
3、原花青素
原花青素又称前花青素,其在酸性条件下加热,或者在人体内经过一系列代谢反应后,可以转化为花青素。因为花青素属于类黄酮,所以从分子结构上来看,原花青素其实就是类黄酮的多聚体。由2-5个类黄酮组成,称为低聚原花青素。如果组成单位在5个以上,称为高聚原花青素。目前食品中应用的多数属于低聚花青素。
多酚的健康功能
1、抗氧化功能
多酚类化合物苯环上的羟基有比较强的还原性,并且多酚类物质含有多个羟基,因此具有较强的抗氧化作用,能有效清除体内过剩的自由基,抑制脂质过氧化,对自由基诱发的生物大分子损伤起到保护作用,这也是多酚类物质在食品方面应用的主要功能依据。
2、抗肿瘤功能
大量研究及动物试验都证明多酚类物质具有抑制肿瘤的作用,并且多酚的抗肿瘤作用是多方面的,可以对癌变的不同阶段进行多方面的抑制。同时也是有效的抗诱变剂,能减少诱变剂的致癌作用,提高染色体精确修复能力,进而提高体细胞的免疫力,抑制肿瘤细胞的生长。
3、消炎、抗病毒功能
体外实验表明,植物多酚对多种细菌、真菌、酵母菌都有明显的抑制作用,并且在一定浓度下对于动植物都有着一定的增益作用。比如茶多酚可作为胃炎和溃疡药物成分,抑制幽门螺旋菌的生长;钝化的柿子单宁可以抑制破伤风杆菌、白喉菌、葡萄球菌等病菌的生长。
当然,多酚类物质的生物功能是多样化的,其对于人体众多脏器、组织及系统等都有着不同程度的增益作用,是目前比较理想的植物保健原料。
植物多酚的开发应用
1、天然植物本体
我国植物资源丰富,应用历史也较为久远,有许多多酚类的植物资源早已成为“食谱”中的一员,最著名的就是茶叶。分析数据指出,茶叶中茶多酚的含量通常在15%到30%之间,类型也较为丰富,包括黄烷酮类、花色素类、黄酮醇类、黄烷醇类和酚酸及缩酚酸类等。新食品原料有黑果腺肋花楸、青钱柳叶等。
2、植物提取物
与天然本体相比,植物提取物的富集效应更加突出,也显著提升了自身的功能性。即便当下食品行业对于植物提取物的的应用有着严苛的法规限制,依然有企业愿意付出时间和金钱的巨大成本进行产品申报。当然,第一个“吃螃蟹”的往往获得的先发优势也足够诱人。在目前的食品法规体系中,新食品原料申报是最为常见的“突围”品类。
截止目前,在已经审批的170余种新食品原料中,明确多酚类物质为定量核心成分的品类有20余种。比如多酚类:樱花多酚、甘蔗多酚、儿茶素、;花色苷类(花青素):马基梅花色苷、蓝莓花色苷;黄酮类:竹叶黄酮;前花青素:海岸松树皮提取物。
作者:ZMY
植物提取物指以植物为原料,按照最终产品用途的需要,经过提取分离过程,定向获取或浓集植物中的某一种或多种成分,一般不改变植物原有成份而形成的产品。根据需要还可以辅以赋形剂制成具有良好流动性、抗引湿性的粉状或颗粒状物,但也有少量的液态或油状形式产品。
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随着人类生活水平的提高,回归自然的理念不断增强,食品、医药、保健品和化妆品等日益趋向绿色、天然、无污染的产品,根据Markets and Markets相关统计数据,预计到2025年全球植物提取物市场规模将达到594亿美元。
由广东省食品药品审评认证技术协会促进,组织多家相关企业及科研单位共同参与起草的《植物提取物中二乙烯苯残留量的测定气相色谱-质谱联用法》团体标准已完成征求意见稿,为保证团体标准的科学性、严谨性和适用性,现公开征求意见。
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