Nagendran Balasundrama，b ，Kalyana Sundram b， Samir Samman a，*aHuman Nutrition Unit， School of Molecular and Microbial Biosciences， University of Sydney， G08， Sydney 2006， NSW， Australia   bMalaysian Palm Oil Board (MPOB)， No. 6 Persiaran Institusi， Bandar Baru Bangi， 43000 Kajang， Malaysia      上海梵藍 關(guān)靜姝譯

植物多酚是植物中磷酸戊糖、莽草酸鹽和苯丙酸途徑的次生代謝產(chǎn)物（Randhir，Lin，& Shetty，2004）。植物多酚是植物中最廣泛存在的一類化合物，具有重要的生理和形態(tài)意義。其在植物生長和繁殖中發(fā)揮重要作用，提供保護、抵御病原體和捕食者（Bravo， 1998），此外還影響水果和蔬菜的顏色和感官特征（Alasalvar，Grigor，Zhang，Quantick，& Shahidi，2001）。

植物多酚具有廣泛的生理特性，如抗過敏、抗動脈硬化、抗炎、抗微生物、抗氧化、抗血栓、心臟保護和血管舒張作用（Benavente-Garcia，Castillo，Marin，Ortuno，Del Rio，1997；Manach，Mazur，& Scalbert，2005；Middleton，Kandaswami，& Theoharides，2000；Puupponen-Pimia et al.，2001；Samman，Lyons Wall，Cook，1998）。

攝入大量水果和蔬菜所帶來的健康益處與植物多酚有關(guān)（Hertog，F(xiàn)eskens，Hollman，Katan，& Kromhout，1993；Parr & Bolwell，2000）。植物多酚的有益作用是其抗氧化活性（Heim，Tagliaferro，Bobilya，2002）。植物多酚可能是食物抗氧化能力的主要決定因素（Parr & Bolwell，2000），因此可能是抗氧化劑的天然來源。本文綜述了植物多酚的抗氧化活性、植物多酚的生物利用度和代謝等方面的研究進展，并探討其作為食品抗氧化劑的應用前景。

1 植物多酚的化學特性
從結(jié)構(gòu)上看，植物多酚包括一個芳香環(huán)，含有一個或多個羥基取代基，從簡單的酚類分子到高度聚合的化合物（Bravo，1998）。盡管存在結(jié)構(gòu)上的多樣性，但這類化合物統(tǒng)稱為多酚。大多數(shù)天然存在的酚類化合物以單糖和多糖的形式存在，與一個或多個酚基相連，也可能以功能衍生物如酯和甲酯的形式出現(xiàn)， （Harborne，1989；Harborne，Baxter，& Moss，1999；Shahidi &Naczk，1995）。雖然結(jié)構(gòu)多樣性使自然界中酚類化合物廣泛存在，但酚類化合物基本上可以分為幾個類別，如表1所示（Harborne，1989；Harborne et al.，1999）。其中，酚酸、黃酮類化合物和單寧是主要的膳食酚類化合物（King & Young，1999）。酚酸由兩種組成，即羥基苯甲酸和羥基肉桂酸（圖1）。羥基苯甲酸包括沒食子酸、對羥基苯甲酸、原兒茶酸、香草酸和丁香酸，它們都具有C6-C1結(jié)構(gòu)。另一方面，羥基肉桂酸是三碳側(cè)鏈（C6-C3）的芳香化合物，以咖啡酸、阿魏酸、對香豆素酸和芥子酸最為常見（Bravo，1998）。
黃酮類化合物是最大的一類植物多酚，占8000多種天然酚類化合物的一半以上（Harborne et al.，1999）。黃酮類是一種低分子量化合物，由15個碳原子組成，呈C6-C3-C6結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由兩個芳香環(huán)A和B組成，由一個3碳橋連接，通常以雜環(huán)C的形式存在（圖2）。芳香環(huán)A來源于乙酸/丙二酸途徑，而環(huán)B來源于苯丙氨酸通過莽草酸途徑（Bohm，1998；Merken & Beecher，2000）。環(huán)C的替代模式變化導致了主要的類黃酮分類，即黃酮醇、黃酮酮、黃烷醇（或兒茶素）、異黃酮、黃烷醇、花青素（圖3）。環(huán)A和環(huán)B的取代導致了類黃酮類的不同化合物（Pietta，2000）。這些替代可能包括氧合、烷基化、糖基化、?；土蛩峄˙ohm，1998；Hollman & Katan，1999）。
單寧是相對高分子量，構(gòu)成第三類重要酚類的化合物，可分為水解單寧和縮合單寧（Porter，1989）。前者是沒食子酸酯（沒食子單寧和鞣花單寧），后者（也稱為原花青素）是多羥基黃烷-3-醇單體的聚合物（Porter，1989）。第三種，完全由間苯三酚組成，已經(jīng)從幾個褐藻屬中分離出來（Porter，1989），但這些在人類飲食中并不顯著（Bravo，1998）。

2 結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系
植物多酚的抗氧化活性取決于它們清除自由基、提供氫原子或電子或螯合金屬陽離子的能力（Afanas_ev，Dorozhko，Brodskii，Kostyuk，& Potapovitch，1989；Amarowicz，Pegg，Rahimi-Moghaddam，Barl，& Weil，2004）。植物多酚的結(jié)構(gòu)是其清除自由基和金屬螯合活性的關(guān)鍵決定因素，稱為結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系（構(gòu)效關(guān)系）。以酚酸為例，其抗氧化活性取決于羥基與羧基官能團之間的數(shù)量和位置（Rice-Evans，Miller，& Paganga，1996；Robards，Prenzler，Tucker，Swatsitang，& Glover，1999）。酚酸的抗氧化活性隨著羥基數(shù)量增加而增加，三羥基沒食子酸即是如此表現(xiàn)出較高的抗氧化活性。然而，在3位和5位的羥基被甲氧基取代，會降低活性，如丁香酸中的甲氧基（Rice-Evans et al.，1996）。

與羥基苯甲酸相比，羥基肉桂酸具有更高的抗氧化活性（Andreasen，Landbo，Christensen，Hansen，&Meyer，2001a）。羥基肉桂酸的高活性可能是由于CH=CH -COOH基團，這個基團比羥基苯甲酸的-COOH基團具有更強的供氫能力和穩(wěn)定性（Rice-Evans et al.，1996）。

由于類黃酮分子的相對復雜性，類黃酮的構(gòu)效關(guān)系比羥基苯甲酸和羥基肉桂酸要復雜得多。B、C環(huán)上取代物的結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)決定了類黃酮抗氧化活性，如下:
（i）B環(huán)羥基化的程度和羥基的位置，特別是B環(huán)的鄰二羥基結(jié)構(gòu)（鄰苯二酚基團）有更高的活性，因為它通過電子移位比芳氧基具有更高的穩(wěn)定性（van Acker et al.，1996），或作為微量金屬的首選結(jié)合位點（Pietta，2000）。
（ii）與單一羥基相比較，在B環(huán)3'-，4'-和 5'-位置上羥基的存在（連苯三酚結(jié)構(gòu)）增強了類黃酮的抗氧化活性（van Acker et al.，1996）。而某些情況下，這種化合物可以作為促氧化劑，從而抵消了抗氧化作用（van Acker et al.，1996）。這與Seeram和Nair（2002）報道一致，轉(zhuǎn)換3'，4'-兩羥基苯基轉(zhuǎn)化成3'，4'，5'-三羥基苯基增加花青素的抗氧化活性，但減少了兒茶素的活性。
（iii）C環(huán)上的C-2和C-3之間的雙鍵與環(huán)上的4-氧代基團結(jié)合，增強了黃酮類化合物的自由基清除能力（Pietta，000）。
（iv）在環(huán)C中，C-2和C-3之間的雙鍵結(jié)合3-OH，也增強了類黃酮清除自由基的活性，如山奈酚（van Acker et al.，1996）。取代3-OH會導致扭轉(zhuǎn)角的增加和共面性的喪失，從而降低抗氧化活性（Seeram & Nair，2002）。
（v）B環(huán)中甲氧基取代的羥基會改變氧化還原電位，從而影響黃酮類化合物清除自由基的能力（Pietta，2000；Seeram & Nair，2002）。

3 植物多酚的生物利用和代謝
植物多酚的健康益處取決于它們的吸收和代謝（Parr & Bolwell，2000），而這些益處又取決于它們的結(jié)構(gòu)，包括它們與其他酚類化合物的結(jié)合、酯化/?；潭?、分子大小和溶解度（Bravo，1998）。最初人們認為腸道中沒有糖苷裂解酶，意味著只有糖苷元可以通過細胞膜（Kuhnau，1976）。然而，Hollman，de Vries，van Leeuven，Mengelers和Katan （1995）對健康回腸造口志愿者的研究發(fā)現(xiàn)，在人體內(nèi)確實存在糖苷的吸收。有研究表明，槲皮素苷的生物利用度取決于附著在酚結(jié)構(gòu)上的糖基，例如，與葡萄糖結(jié)合可以提高生物利用度（Hollman & Katan，1999）。植物多酚的生物利用度也會受到細胞壁結(jié)構(gòu)、細胞內(nèi)糖苷位置和食物基質(zhì)中酚類化合物結(jié)合的差異的影響（Hollman et al.，1997）。

早期對植物多酚生物利用度的研究大多集中在最常見的膳食類黃酮醇、槲皮素。然而，近年來在了解大多數(shù)其他類酚類化合物的吸收和代謝方面取得了重大進展。這些研究主要集中在花青素、黃酮、兒茶素、原花青素、羥基苯甲酸和羥基肉桂酸，并已被Manach，Williamson，Morand，Scalbert，& Remesy（2005）和Williamson，Manach（2005）闡述。

胃腸道吸收一些酚苷的確切機制尚未被完全闡明，但乳糖酶的參與根皮甙水解酶（LPH），活性糖轉(zhuǎn)運蛋白（SGIT1），載體-中介運輸過程和多重耐藥相關(guān)蛋白（MRP）的可能作用已經(jīng)被假定（Clifford，2004；Hollman et al.，1997；Murota & Terao，2003；Yang，Landau，Huang，& Newmark，2001）。Andreasen，Kroon， Williamson和Garcia-Conesa （2001b）的研究表明，由腸道酯酶釋放的谷類植物芽孢中發(fā)現(xiàn)的酯化異環(huán)酸鹽可以穿過胃腸道屏障進入外周循環(huán)。據(jù)估計，小腸吸收的植物多酚約占總攝入量的5-10%。小腸未吸收的植物多酚在肝臟吸收和代謝并隨膽汁排泄的化合物進入結(jié)腸（Scalbert & Williamson，2000；Yang et al.，2001）。結(jié)腸菌群分泌的酶水解未吸收的糖苷，剝離其連接的分子的共軛，將較大的酚類化合物分解成簡單的分子，如酚酸，或分裂雜環(huán)含氧環(huán)（Hollman，2001；Scalbert & Williamson，2000）。

植物多酚可能在小腸、肝臟或腎臟中經(jīng)歷甲基化（由兒茶酚- O -甲基轉(zhuǎn)移酶催化，COMT）、硫酸化（由硫轉(zhuǎn)移酶催化，SULT）或葡萄糖醛酸化（由UDP葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶催化，UGT），或上述過程的組合（Yang et al.，2001）。代謝的主要部位依賴于劑量，小劑量在腸粘膜中代謝，肝臟起次要作用，大劑量在肝臟中代謝（Scalbert & Williamson，2000）。這些酶的生物轉(zhuǎn)化通常導致羥基的結(jié)合，產(chǎn)生降低抗氧化活性的代謝物（Hollman，2001；Manach，Scalbert，Morand，Remesy，& Jimenez，2004）。

植物多酚的一個主要關(guān)注點是其具有抗營養(yǎng)物質(zhì)的作用，特別是它們能夠通過直接沉淀或抑制酶活性來降低蛋白質(zhì)的消化率（Ferguson，2001）。例如，單寧與飲食中的蛋白質(zhì)和碳水化合物以及酶形成復合物（Naczk，Oickle，Pink，& Shahidi，1996；Naurato，Wong，Lu，Wroblewski，& Bennick，1999）。此外，單寧酸也被證明可以減少鐵和銅等礦物質(zhì)的吸收（Reddy & Cook，1991；Samman et al.，2001）。然而，這些金屬的螯合有時可能是有益的，因為這是酚類化合物發(fā)揮其抗氧化活性的機制之一（Bravo，1998）。

由于這方面研究還很有限，人們對過度食用植物多酚可能產(chǎn)生的副作用表示了擔憂。Mennen，Walker，Bennetau-Pelissero和 Scalbert（2005）綜述了幾項研究表明，某些酚類化合物在高濃度下可能具有致癌性、基因毒性、甲狀腺毒性、與藥物的相互作用和雌激素活性（對于異黃酮）。

植物多酚在植物中普遍存在，當人們食用植物性食物時，植物多酚有助于人類飲食中天然抗氧化劑的攝入。農(nóng)工副產(chǎn)品是酚類化合物的良好來源，已被開發(fā)為天然抗氧化劑的來源。雖然使用天然的酚類化合物作為食品抗氧化劑受到關(guān)注，但實際生產(chǎn)需要考慮多方面，包括提取效率、充足的可利用的原料、毒性或安全方面的考慮。為了獲得最佳的抗氧化效率，必須解決這些副產(chǎn)物中酚類化合物的復雜性。