王 娟，李莎怡靜，張佳欣，徐彩紅

(1.沈陽師范大學 糧食學院，遼寧 沈陽 110034； 2.合肥工業(yè)大學食品與生物工程學院，安徽 合肥 230009)

多酚類物質是植物的次級代謝產物，包括黃酮、酚酸、花色苷、單寧等，廣泛存在于水果、蔬菜和谷物等中[1]，具有多種生物活性，如抗氧化性、抗癌、抗菌消炎、預防高血糖、高血脂、心腦血管疾病、癌癥風險、增強免疫甚至具有防曬、除斑和抗輻射等[2-7]功能。多酚結構復雜、來源眾多，如何充分利用這一重要資源成為當今食品工業(yè)重要的研究方向。關于多酚的制備、分離、純化、成分分析、活性等研究，國內外已有許多方法可以借鑒[5-10]，也有對茶多酚、葡萄多酚、蘋果多酚等不同來源的酚類物質進行比較分析[8]，但在技術開發(fā)和應用上還比較少。關于多酚類物質的吸收和代謝研究主要采用體內動物模型和體外消化模型[9-10]。雖然動物體內研究的結果更為可靠，但其技術要求和成本費用較高；體外消化模型方法簡便、快捷，但其結果與體內研究結果的一致性有待提高。

多酚類物質的穩(wěn)定性易受環(huán)境等多種因素影響，例如溫度、光照、pH值、氧氣等，這些因素會在一定程度上引起其降解，從而降低其生物利用率和生物活性。因此，如何控制多酚類物質的穩(wěn)定性成為需要解決的重要難題。人體消化環(huán)境和過程復雜，極易對多酚類物質穩(wěn)定性產生影響。本研究基于近年來通過動物體內實驗和體外消化模型對多酚穩(wěn)定性影響的大量研究成果，進一步分析總結，以期為多酚類物質在食品工業(yè)中的開發(fā)和應用提供一些參考。

1 消化過程中多酚類物質的穩(wěn)定性

1.1 總酚

口腔是人體消化過程的開始，雞爪槭葉多酚穩(wěn)定性[11]及多酚在藍莓酸奶中的穩(wěn)定性[12]研究口腔消化試驗結果表明，口腔咀嚼和唾液淀粉酶對酚類物質的穩(wěn)定性影響非常小，口腔消化對多酚類物質含量的影響不顯著。黃士淇等[10]在研究發(fā)酵青刺果種子酚類物質時，發(fā)現不同發(fā)酵樣品經過胃部消化后，總酚的含量有所上升，比沒有進行消化試驗的樣品總酚含量上升0.9～1.3倍，說明在胃中部分多酚類物質得到釋放。在模擬腸道環(huán)境時，消化的樣品比未消化的樣品釋放量有提高，提示消化過程有利于大部分多酚類物質的釋放。徐春明等[13]研究也表明整個消化過程中比較而言總酚的釋放量是提高的。多酚類物質被人體攝入后，胃酸和蛋白酶等消化條件能促進各種多酚類物質的釋放，使其先在胃部少量吸收，而后一小部分多酚在小腸吸收，最后未被吸收的多酚被結腸中的微生物分解釋放，其中腸道菌群產生了降解多酚的酶，使多酚類物質發(fā)生降解，降低了其穩(wěn)定性[14-16]。

1.2 黃酮類

不同來源的黃酮類物質在消化階段的含量變化不同。總體而言，多數黃酮類物質含量的變化趨勢與總酚釋放量的變化趨勢高度相似。蘋果和梨中的黃酮類物質在酸性條件下的穩(wěn)定性優(yōu)于弱堿性環(huán)境，即在胃中呈現上升趨勢，但在腸中的穩(wěn)定性為先升高后降低[17]。紫薯黃酮在胃消化階段穩(wěn)定性都有稍許上升[18]。胃蛋白酶和酸性環(huán)境有利于黃酮的釋放，腸消化環(huán)境會造成黃酮穩(wěn)定性下降[19-22]，其原因可能是黃酮作為多酚類物質中的一類，在胃腸消化過程多酚得到釋放的同時部分黃酮類物質也在釋放，其穩(wěn)定性會有所改變[23]。

少數黃酮在腸液中的穩(wěn)定性不降低，反而有所提高。對高粱殼多酚類物質[24]的研究表明，胃液中的黃酮類物質與蛋白酶發(fā)生結合，降低了酚類物質的含量，但經腸液處理后，高粱殼多酚只與部分蛋白發(fā)生結合，不會降低其黃酮類含量。葡萄經腸道消化后，消化液中的總酚含量增加20.42%，黃酮增加43.17%[25]，該結果與藍莓黃酮[26]、銀杏果總黃酮[27]、豆?jié){黃酮[28]和南酸棗皮中多酚[29]等消化穩(wěn)定性研究結果一致。

1.3 花色苷類

花色苷是近年多酚物質的研究熱點之一，消化過程對花色苷類物質穩(wěn)定性有著極大的影響?；ㄉ赵谖钢泻繋缀鯚o明顯變化，穩(wěn)定性稍有提高，而在腸中損失量非常高，損失率可達50%以上，提示消化酶和pH值變化會造成花色苷含量降低。對藍莓花色苷的研究表明其受消化液pH值、溫度等影響顯著[30-31]。新疆枸杞花色苷體外消化試驗[32]表明，花色苷損失比總酚要更加顯著，葡萄花色苷在胃腸消化過程中會損失90%[25]，楊梅花色苷類物質最高會損失近60%[33]，其原因可能是花色苷類物質在pH條件下不穩(wěn)定，發(fā)生了部分轉化，致使花色苷部分分解[34]。

1.4 酚酸類

酚酸類物質比黃酮類物質在胃環(huán)境中的穩(wěn)定性好，多數酚酸類物質的含量在腸道中都有下降趨勢。消化過程中，消化酶含量和pH值的改變可使結合態(tài)的酚酸分解為自由態(tài)，使其整體含量有所提高[35-36]。胃消化過程對酚酸類物質如綠原酸、咖啡酸、阿魏酸、沒食子酸和對羥基苯甲酸的影響較小，各酚酸類物質含量變化均不顯著。比較而言，阿魏酸和對羥基苯甲酸最穩(wěn)定。腸消化過程對阿魏酸和對羥基苯甲酸的影響依然較小，消化后酚酸類物質含量分別為：阿魏酸=對羥基苯甲酸>咖啡酸>綠原酸>沒食子酸，可見沒食子酸和綠原酸在腸消化過程中其含量下降程度較高[37]。整個胃腸消化過程說明沒食子酸和綠原酸最不穩(wěn)定，阿魏酸和對羥基苯甲酸最穩(wěn)定。

2 消化過程中影響多酚穩(wěn)定性的因素

2.1 消化過程中多酚類物質的相互作用

胃腸消化中酚類物質的變化情況見圖1。

(a)胃腸消化中單一標準品含量變化

多酚穩(wěn)定性研究時，由于測定樣品中不同多酚的含量不同，所得到的穩(wěn)定性結果也有差異，混合物中含穩(wěn)定性受消化影響較小的多酚物質越多，其整體穩(wěn)定性越好。為進一步研究不同多酚消化過程中的相互作用效果，李俶等[37]將表兒茶素、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、阿魏酸、沒食子酸、對羥基苯甲酸的標準品以相同質量濃度混合后，觀察各個酚類物質在胃腸液中的含量變化，結果表明胃消化中上述各酚類物質均無顯著變化，而腸道消化中，原來穩(wěn)定性大幅下降的兒茶素和表兒茶素在混合物中的變化卻并不明顯，提示多酚混合物在腸道中的相互作用可使某些酚類物質的穩(wěn)定性在一定程度上得到了提高。

2.2 消化階段對多酚穩(wěn)定性的影響

多酚類物質胃部消化試驗表明，消化0.5 h時，酚類物質開始釋放，酚酸的釋放量在此時間段內趨于穩(wěn)定；隨著消化的進行，1 h時總酚、黃酮和花色苷的釋放量增加并達到穩(wěn)定，胃消化階段大部分多酚類物質的最大釋放量不會超過3 h[38]。此過程中，胃酸成為多酚類物質釋放的關鍵因素，胃蛋白酶雖也有促進作用但對其影響不明顯。

腸道消化階段，總酚、花色苷和酚酸在0.5 h釋放量變化顯著，提示腸道蛋白酶及其環(huán)境對多酚類物質釋放的影響比在胃內更明顯。黃酮和花色苷在腸消化后的1 h達到最大釋放量，總酚和酚酸在2 h時達到最大釋放量并趨于穩(wěn)定[39]。對藍靛果提取物總酚和花色苷消化過程表明，在腸消化1 h時，總酚含量為(933.6±1.12)mg GAE/L，2 h時為(1 081.3±2.1)mg GAE/L[40]，可見總酚在腸道消化2 h后達到最大量，與未消化的總酚含量相比，總體提高了48.2%；花色苷在腸消化階段顯著下降，1 h含量為(168.9±2.17)mg GAE/L，2 h含量為(129.6±1.36)mg GAE/L，僅是未消化量的32.4%。

2.3 pH值對多酚穩(wěn)定性的影響

酸堿性變化會影響分子的外消旋作用，改變手性異構產物，改變物質的活性功能。黃酮類物質在消化過程中會進行氧化、聚合等反應。大量的兒茶素在胃、腸消化過程中被損壞[41]，這是由于兒茶素對胃腸道的酸堿pH值敏感而引起的，腸道堿性環(huán)境和溶解氧導致了兒茶素二聚體自氧化。此情況下，維生素C可增強兒茶素在腸道中的穩(wěn)定性。阿魏酸在胃腸消化過程中表現得很穩(wěn)定，幾乎無變化，且有研究顯示，濃度越高的阿魏酸穩(wěn)定性越好，其所處酸堿環(huán)境越接近中性越穩(wěn)定，這可能是因其結構中有含酚羥基[42-43]。另外，pH值對不同物質釋放黃酮的影響也不同，pH值對麩皮、米糠、糙米和全麥的黃酮穩(wěn)定性有顯著影響，但對精面粉和精米中的黃酮釋放量沒有太大影響[44]。

2.4 消化環(huán)境中蛋白質對多酚穩(wěn)定性的影響

食品體系中有些多酚類物質與蛋白質相互作用會影響二者的營養(yǎng)價值[45-48]，多酚也能影響脂肪酶、蛋白酶等消化酶的活性，進而影響機體的消化能力[49]。多數研究者認為，在消化環(huán)境中蛋白質與多酚的相互作用會阻礙多酚降解使其穩(wěn)定性提高。研究茶多酚、乳蛋白和消化酶三種物質共存對茶多酚生物可及性影響結果表明，消化系統(tǒng)中當食源多酚和乳蛋白的親和力比其與消化酶的高時，乳蛋白可以包裹一些多酚，起到一定的保護作用，因此加入乳蛋白比加消化酶更能減少多酚的損失，提高多酚的生物利用率；反之，若多酚和消化酶的親和力更高，則會降低多酚的利用性[50-51]。

多酚類物質與蛋白質結合會影響檢測，多酚的含量本應減少，但有時并不會得出此結果[52]。因為乳蛋白在胰蛋白酶作用下水解釋放水溶性蛋白，原本與蛋白質結合的多酚類物質可能經過蛋白酶和胰酶水解后被釋放出來，使總酚含量仍保持較高水平，從而隱藏了多酚降解的事實，提示人們食用一些多酚含量比較高的果蔬時，要注意盡量減少蛋白的同時攝入。

2.5 消化環(huán)境中其他物質對多酚穩(wěn)定性的影響

消化環(huán)境中，牛奶、淀粉、食品添加劑等不同食物基質對多酚類物質穩(wěn)定性的影響不同。在胃消化階段，牛奶、糊化淀粉和食用油加入到茶多酚中，會使茶多酚含量減少，而檸檬酸、白砂糖等食品添加劑對茶多酚含量變化沒有顯著作用[53]。在腸消化階段，牛奶對茶多酚穩(wěn)定性的影響要比糊化淀粉、食用油和食品添加劑對其的影響要大得多?？Х群团Ｈ橐约岸?jié){會影響酚酸類物質在腸道中的吸收。同食這些物質后，咖啡中綠原酸的生物利用率會大大降低，這也證實了蛋白質含量高的食物盡量不要與酚類物質同時食用[54-55]。藍莓酸奶多酚消化試驗表明，酸奶的加入會提高花色苷的穩(wěn)定性，但降低了黃酮類物質的吸收[12]。胃腸消化過程中橘子、奇異果、菠蘿等水果混合飲料中多酚穩(wěn)定性試驗，發(fā)現在胃環(huán)境下酚類化合物穩(wěn)定性具有顯著差異[56]。胃消化后，綠原酸、對香豆酸、蘆丁和柚皮素的濃度有所升高，而阿魏酸、芥子酸、橙皮苷、槲皮素和兒茶素濃度降低，咖啡酸則沒有變化。在腸道中，不同的多酚類物質其穩(wěn)定性都會有不同程度的變化[57-58]。

2.6 消化過程中多酚類物質的來源對其穩(wěn)定性的影響

多酚類物質的來源對其在消化過程中含量和穩(wěn)定性的影響研究具有重要意義。不同品種的蘋果，如水晶富士、嘎啦果和青蘋果在胃腸消化中的多酚含量變化和穩(wěn)定都有差異[38，59]。藍莓皮渣粗提物中的黃酮在腸環(huán)境中，其含量會增加，2 h后黃酮含量是未消化時的4.63倍[60]，這與總酚的變化規(guī)律相矛盾，提示不同來源的多酚類物質在體外消化過程時，由于pH值和酶的不同作用產生了不同的變化。酸櫻桃中總酚和黃酮在胃消化階段沒有顯著變化，但腸道消化階段對二者的影響卻有顯著差異[61]?？傊煌瑏碓吹亩喾訂误w因其自身性質的不同，在胃腸消化過程中的表現存在差異，其降解和代謝導致穩(wěn)定性改變[62]。為了得到更加準確的數據，可利用細胞模型或動物模型來進行更有價值的研究。

3 結語

由于消化酶、胃腸道酸堿環(huán)境以及多酚單體自身性質差異，導致不同種類、不同來源的多酚類物質在消化過程中呈現出的穩(wěn)定性各不相同。消化系統(tǒng)既可使營養(yǎng)物質釋放得以吸收，又有可能破壞這些物質本身的活性功能。多酚類物質被人體攝入后，先在胃部少量吸收，如花色苷、酚酸、黃酮等物質，只有一小部分游離態(tài)多酚在小腸吸收。在消化過程中多酚類物質的穩(wěn)定性變化有所不同，但從整體上看，胃環(huán)境對多酚類物質的影響比在腸道環(huán)境的影響小，在腸道中其穩(wěn)定性大大降低，使人體不能將其更好的利用。另外，有些物質尤其是蛋白質會顯著影響多酚的消化穩(wěn)定性，而多酚間相互作用會增強其穩(wěn)定性。多酚類物質消化穩(wěn)定性還需要更廣泛和深入的研究。