文：薌靈

來源：生輝Agri Tech（ID：SciPhi_AgriTech）

根據定義，“健康食品”的功能包括改善免疫功能、預防特定疾病、減少副作用和醫療保健成本，相應的營養保健品包括益生元、多不飽和脂肪酸、益生菌、草藥制品和抗氧化劑等等。科學證據證實，槲皮素、蝦青素、乳鐵蛋白、甘草甜素、橙皮苷和姜黃素在幫助 COVID-19 痊愈方面顯示出令人鼓舞的數據。

其中，槲皮素（Quercetin）被認為是自然界中最強大的抗氧化劑之一，存在于水果、蔬菜和谷物等植物中，常用作膳食補充劑、飲料和食品成分。體外實驗證明了槲皮素及其衍生物具有抗癌、抗糖尿病、抗真菌細菌、抗炎、抗肥胖、抗病毒和神經保護以及加速傷口愈合的特性。

然而，槲皮素利用的主要障礙是生物利用度。其生物利用度小于 10%，水溶性差、吸收曲線和化學穩定性差是主要原因。以食品級大分子系統封裝或許是一種可行的方法。

近日，一組來自意大利錫耶納大學和卡拉布里亞大學的研究人員將槲皮素和 DHA 之間通過 Steglich 酯化反應偶聯，并以果膠將其形成功能性聚合物，由此賦予了槲皮素更好的抗氧化性能，可能提高其生物利用度。該成果發表在 Nutraceuticals，題為“Development of Quercetin-DHA Ester-Based Pectin Conjugates as New Functional Supplement: Effects on Cell Viability and Migration”。

過去的幾年中，已有許多研究致力于提高活性分子的生物利用度，通常解決的是溶解度差的問題，很多生物聚合物被用于這一方面。其中，在口服給藥的大分子載體方面，果膠表現出最佳特性。

果膠是一種包含在植物組織細胞壁中的線性雜多糖，富含果膠的水果有蘋果、杏子和梨、橙子，果皮（如橘子皮）含量尤其高。

最常見的天然果膠來源于原果膠，由 D-半乳糖醛酸的單體單元組成，通過α-（1→4）糖苷鍵連接在一起形成一條長鏈，鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和木糖等糖可以與之結合，從而形成側鏈。果膠食用安全，通過胃腸道不變，最終被結腸中的微生物消化。

槲皮素是一種植物性黃酮醇，屬于多酚中的黃酮類化合物。為了保持多酚的性質，提高黃酮醇的吸收，在這項研究中，研究人員采用一種環保工藝開發了具有“顯著生物活性”的聚合物偶聯物——修飾并鍵合了槲皮素衍生物和果膠聚合物；而后深入分析了這種大分子化合物對 Caco-2 和 HepG2 癌細胞的抗氧化活性和毒性，同時研究了它們抵消細胞遷移特性的能力。

其方法是通過酯化反應偶聯槲皮素和 DHA，合成雜化分子，并與果膠連接起來，從而形成了一種功能性聚合物。該文章作者表示，“通過環保程序在生物大分子中融合抗氧化分子結構，是一項創新戰略，它顯著提高了天然化合物的性能，在制藥領域和食品工業中開辟了新的應用。”

實驗中，用槲皮素和抗壞血酸制備了兩種雜交果膠基偶聯物，兩種偶聯物的槲皮素含量不同，分別命名為 P2 和 P3，P2 槲皮素含量更高。以不含抗氧化分子的“空白果膠”（PB）制劑為對照，研究了總酚含量、總抗氧化活性和對親水性（ABTS）和親脂性（DPPH）自由基的清除活性。

改性果膠（P2 和 P3）顯著降低了酚類含量（29.6%）和總抗氧化能力（33%），抗氧化性能的喪失歸因于 DHA 和隨后的一個反應位點的消失。

“與此同時，碳氫化合物鏈的空間構象會阻礙其他羥基和自由基之間的相互作用。”作者解釋道。

實驗表明，P2 的抗自由基活性最高，達到了最大抑制濃度的一半（IC50），而 P3 僅抑制 44.1%。P2 的多酚含量明顯高于 P3，較高劑量的總抗氧化能力也增加了 30% 以上。

在親水活性（針對 ABTS 自由基）方面，兩種聚合物都表現不佳。P2 達到 IC30 值，而 P3 顯示出 50% 的低功效。

該研究還顯示，腫瘤細胞的生存能力呈槲皮素劑量依賴性降低，在槲皮素存在的情況下減少了遷移，而 PB 對此沒有影響。

作者認為，這些數據表明，該配方通過與果膠鏈的共價結合，提高了槲皮素衍生物的生物利用度，“提供了一種非常通用和有效的多酚化合物的運輸手段——無論是在保護多酚本身方面，還是在生物活性方面。”

參考資料：

1.https://www.nutraingredients.com/Article/2022/11/04/pectin-improves-quercetin-bioavailability-according-to-researchers

2.https://doi.org/10.3390/nutraceuticals2040021