多酚不能等量替代维生素E

作为次生植物的黄酮类化合物几乎包含于所有的高等植物中。黄酮类化合物的基础结构（图1）包括两个苯环和一个含氧杂环。黄酮类化合物通常分为以下主要子类：黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类、黄烷-3醇（儿茶素）类、花青素类和异黄酮类。此外，多酚形式的儿茶素也可作为原花青素存在。在一个子类内的化合物其环系统的功能基团不同。

对黄酮类在体内可能的影响的评估需要更详细的检查其生物活性。多项研究已经表明在其他因素中，化学结构、糖基化模式和分子量起重要的作用。与其它黄酮类相比较，由于其结构特征，花青素表现出明显较差的生物活性。此外，与糖苷配基（无糖成分）或槲皮素-3- O-鼠李糖葡萄糖苷（芸香苷）比较，在体内的大量研究证实槲皮素葡萄糖甙具有明显较高的生物利用度。在大鼠上的比较性研究中，槲皮素显示只有9%的系统生物利用度，而木犀草素、染料木素和儿茶素的水平则分别为28%-34%。与此相反，在吸收10mg/kg活重（LW）的槲皮素苷元后，大鼠的调查数据显示为48%的生物利用度。在猪上，相比静脉注射，口服50 mg/kg LW后测定的生物利用度为17%。只有相对极少的有关原花青素与单体黄酮生物利用度和药代动力学相比较的研究。在绵羊和母鸡上进行的研究表明，放射性标记的原花青素聚合体几乎不能被吸收且大部分随粪便排出。相反，接下来葡萄籽提取物或巧克力的应用中，人血浆中证实有低浓度的原花青素二聚体（原花青素Bl和B2）。这些二聚体的吸收率为儿茶素单体的100倍。

总结一下，可认为根据化学结构、使用剂量、应用形式以及研究物种不同，黄酮类化合物的生物利用度位于10%-50%之间。

大鼠的试验表明黄酮苷元（槲皮素、染料木素、大豆苷元）在胃部已经存在微量吸收。花色苷（花青素的糖基化形式）在这里是一个例外。它们可能在胃部被完整吸收。然而，这里必须明确指出天然产品中的游离黄酮（糖苷配基）通常很低。因此，糖苷配基可能在产品加工过程中通过热处理以及其他方法被部分释放。大部分黄酮苷以完整形式到达小肠。大量研究认为类黄酮苷（糖渣=葡萄糖）的肠道吸收发生在小肠，而鼠李糖苷（糖渣= 鼠李糖或含鼠李糖的双糖和三糖）的肠道吸收发生在大肠。

由于完整糖苷的极性，通过被动、跨细胞扩散的吸收不能起作用。相反，假设各种酶和转运蛋白都在这里参与。例如大量研究描述了槲皮素葡萄糖甙（例如槲皮素-3- O-鼠李糖葡萄糖苷）可通过Na+依赖的葡萄糖转运子SGLTl进入小肠上皮，随后通过非专一的细胞溶质rJ .-葡萄糖苷酶在细胞内分裂而被吸收（图2）。此外，探讨了在来自小肠的儿茶素吸收期间单羧酸转运子的参与。除了这个，位于小肠上皮细胞刷状缘膜的乳糖酶/皮苷水解酶（LPH），I´ -半乳糖苷酶似乎参与了类黄酮苷在小肠的吸收。根据这些，在小肠上皮细胞的吸收表面LPH催化了糖渣的细胞内水解。以这种方式释放的苷元接着以被动扩散的方式在小肠上皮细胞被吸收。不能在小肠被吸收的黄酮苷元和黄酮苷（例如，鼠李糖苷）可在大肠被部分吸收（图2）。微生物酶在这里对去糖基化起关键作用。除了苷元释放，原花青素、黄酮醇和异黄酮发生全面的微生物降解。例如“多药耐药相关蛋白2”和“乳腺癌相关蛋白1”之类的ABC转运子发挥重要作用。这些转运机制降低了黄酮类的生物活性，它们的任务之一就是促进在小肠粘膜形成的以及被吸收进入小肠黏膜的黄酮类轭合物进入肠腔（图3）。

图1：黄酮类物质子类的结构特征。

在高口服剂量情况下，黄酮类化合物几乎专门以共轭形式在血浆中形成（除了儿茶素没食子酸酯）。它们在进入体循环前已经在小肠黏膜和肝脏内被代谢转化。因为黄酮类物质已经含有许多活性基团，上述所有轭合物（阶段II-酶）如甲基化、糖脂化和/或硫化是重要的（图3）。黄酮类物质和个体之间在代谢模式上的差异也进行了描述。体外研究的结果表明在小肠内也发生了黄酮类物质的密集性共轭反应。未共轭的黄酮苷经门静脉到肝脏，在那里可进行共轭（图3）。此外，在大鼠的淋巴中也发现了槲皮素及其代谢产物。

根据上述哺乳动物机体内黄酮类化合物的快代谢，口服摄入相当数量的黄酮类化合物在经过小肠黏膜以及经过胆汁时被消除，这样只有可变部分进入体循环。通过胆汁回到小肠腔或者经过小肠黏膜的黄酮类轭合物可被部分再吸收（肠肝循环）。除了通过胆汁去除外，某些黄酮类物质在肾脏被去除也是很重要的。例如，3-26%剂量的黄酮类、异黄酮类或黄酮醇类通过尿排出。

通过体外试验来进行体内情况的相关模拟，口服摄入后黄酮类物质及其代谢物的组织分布在体外试验或细胞基质试验结果中的转移情况特别有趣。在大鼠口服槲皮素（(50和500 mg/kg体重/天）后11周，在血浆中检测出黄酮醇的最高浓度。在所有检测器官中在肺脏中浓度最高，在肺脏中黄酮醇的浓度大约比血浆中低6倍。检测出远远低于体外试验中描述的有效浓度的最低浓度是在脑部和白色脂肪组织中。在猪上的一个长期研究中（槲皮素50 mg/kg体重/天，为期4周），最高黄酮醇浓度发现在肾脏、结肠、空肠和肝脏。最低浓度发现在背最长肌和脑部。后者与血浆中测定的黄酮醇浓度没有差异。因此，只有参与代谢或者消除黄酮类物质的器官显示黄酮类物质浓度高于血浆。这些结果表明尤其在猪上，在组织上没有明显的黄酮醇的蓄积，即使在相对长时间的使用槲皮素的情况下。这里必须说明一下与实验室啮齿动物和人类相比，猪在黄酮醇的第一个消除路径（阶段I和阶段II反应）中还显示具有相当高的消除黄酮醇的能力（自己发现，未发表），因此实验室啮齿动物的研究结果可以转用到猪上而未受到实质限制。

图2：黄酮醇槲皮素的小肠吸收机制

关于黄酮类物质的作用机制，它们较高的抗氧化潜能尤其有趣。在这里假设可以节省维生素E。不同的作者确实表明，至少在试管中各种黄酮类物质（包括槲皮素和儿茶素）可以再生或节省a-生育酚（aTOC）。

肉质较差主要与脂质和脂溶性维生素（例如维生素E）的氧化有关。维生素E（醋酸盐维生素E）在数量上超过生理需求的使用可影响所选的肉质参数如，pH值、肉色和汁液流失。关于可能的维生素E补充剂替代物，使用富含黄酮类物质的植物提取物（如茶叶提取物）或在饲料上用于畜牧生产的工业副产物（如葡萄皮渣）是当前探讨密集的一个课题。然而，由于在体内黄酮类物质的抗氧化作用受到各种因素（如当地浓度、生物利用度、代谢）的影响，因此体内外试验结果差异很明显。相比许多体外有关研究黄酮类物质和维生素E之间相互关系以研究黄酮类物质抗氧化潜能的发现，体内研究只有少量结果。由于大多数这些试验都是在实验室啮齿动物上进行的且这些结果通常没有进行任何重要的探索就转移运用到其他物种上，只有最重要的结果在考虑用于牲畜生产上进行相关研究之前列出如下。

在维生素E缺乏的大鼠上，口服槲皮素（2和20 mg/天/只，持续四周）导致血清和肝脏中aTOC浓度较高。然而，这在正常维生素供应（75 IU维生素E醋酸酯/kg日粮）条件下不能表现出来。硫代巴比妥酸反应生成物质（TBARS）生成明显降低，TBARS为一种在维生素E缺乏和正常供应的动物上表示脂质维生素E消耗的（限制性使用的）指示剂，其效果在维生素E缺乏时明显增强。因此作者得出结论槲皮素的抗氧化作用效果在维生素E缺乏的情况下尤其明显。在大鼠的进一步研究中，发现在使用槲皮素（2 g/kg日粮）、(-)-表儿茶酸（2 g/kg日粮）和(+)-儿茶酚（2 g/kg日粮）4周后血浆和肝脏中的aTOC浓度高于对照组。由于不饱和脂肪酸的供应量增加导致有机体内维生素E的转运增加，因此进行进一步试验以研究补充添加黄酮类物质对MUFA（单不饱和脂肪酸）或PUFA（多不饱和脂肪酸）含量丰富的日粮的影响。在四周后，黄酮类物质处理组显示血浆和肝脏中aTOC浓度提高。相反，在另一个研究中，在使用槲皮素12周后对大鼠血浆和组织（肝脏、心脏和肌肉）中aTOC浓度没有影响。即使在本研究中对维生素E缺乏的大鼠没有产生“节省维生素E”的作用效果。此外，作者测定了血浆和组织中丙二醛（MDA）的浓度，分析结果显示使用槲皮素-即使在维生素E缺乏的情况下-没有对MDA浓度产生任何影响。在大鼠上进一步研究的结果导致作者怀疑黄酮类物质独立于维生素E的直接抗氧化作用效果。

图3：黄酮苷（无糖）在小肠粘膜和肝脏中的代谢机制。

在母鸡上的几个研究着眼于研究补充添加葡萄果渣（IT;含高浓度 (+ )-儿茶素、(-)-茶多酚、(-)-茶多酚3-0-没食子酸和二聚体、三聚体、四聚体原花青素）和维生素E醋酸酯对肝脏aTOC浓度、体重、养分消化率和储藏期间胸肉和腿肉脂质过氧化的影响。总结一下，结果表明补充添加TI或者维生素E醋酸酯处理对健康和畜牧学参数都没有影响。然而，与对照组（(95 mg 维生素E/kg日粮）相比表明这两个添加组都导致在4 °C下储藏的胸肉和腿肉的lBARS浓度降低。但是，维生素E醋酸酯添加组没有明显高于TI添加组。与对照组相比，补充添加TI导致肝脏中aTOC浓度提高，作者将这解释为维生素E节省效果。在母鸡上类似的研究中，添加不同浓度（15、30或60 g/kg日粮）黄酮类物质或者维生素E醋酸酯（200 mg/kg日粮）降低了储藏胸肉的TBARS生成至类似程度。与对照组相比，饲喂不同量的茶儿茶素（TC：50、100、200、300 mg/ kg日粮）到母鸡日粮中也导致储藏的胸肉和腿肉的aTOC浓度提高和TBARS生成降低，其中 200 mg/kgTC的添加剂量证实与添加200 mg维生素E醋酸酯的效果相当。与此相比，进一步研究持续使用六周绿茶提取物（50和100mg/kg日粮）结合天然 aTOC (50或100 mg/kg日粮)与单独添加 aTOC (100或200 mg/kg日粮)没有发现对鸡胸肉中aTOC浓度有任何影响。

在生长猪上，服用绿茶多酚提取物（GTP：10和100 mg GTP/kg日粮/天）加上满足维生素E供应（17 I.E./kg日粮）五周没有表现对血浆、肝脏、肺和后背肌中的aTOC浓度，或者肉质参数和抗氧化状态有任何影响。在猪上的进一步研究中，与对照组（55 mg维生素E醋酸酯/kg日粮）在最后育肥阶段补充添加绿茶儿茶素（GTC：200 mg/kg日粮）加上满足维生素E供应（45 mg维生素E醋酸酯/kg日粮）也没有对后背肌中的aTOC浓度有任何作用效果。但是，关于脂质过氧化，在肌肉储藏后10天在气压变化条件 (40%C02:60%02) 下，发现GTC组的TBARS比对照组低。在伊比利亚猪猪上的研究中，使用黄酮类化合物或富含多酚的提取物没有导致背最长肌中aTOC浓度增加或者脂质过氧化降低。比较到目前为止的研究，其中给动物添加满足需求或者超过生理需求的维生素E，我们自己关于生长猪的试验着眼于在维生素E缺乏以及另外制造日粮氧化应激（添加5%的鱼油到日粮中）时黄酮类槲皮素可能的维生素E节省效果。不添加鱼油，使用槲皮素四周后导致血浆和肝脏中的aTOC浓度提高。因此，槲皮素的维生素E节省作用可设定在维生素E供应不足没有添加额外的“氧化应激”的情况下。饲喂鱼油导致血浆中维生素E浓度进一步下降且明显地增加了 8-前列腺素F2a (8-iso-PGF2a) 的浓度，8-iso-PGF2a是体内脂质过氧化的一个标记。在这些条件下使用槲皮素公认对血浆中维生素E浓度没有作用，但是降低了体内脂质过氧化（降低了血浆中8-iso-PGF2a浓度）。

维生素E是不如动物最重要的亲脂抗氧化剂，且由于其疏水特征从而负责保护细胞膜结构内的多不饱和脂肪酸。各种天然和合成的维生素衍生物的抗氧化效果在这里都具有良好的特点。代表植物多酚主要部分的黄酮类物质几乎包含于所有高等植物中。然而，由于培育条件、加工和处理以及存储条件变化，植物饲料原料和补充剂中的天然含量变化相当大。这就是为什么在 ´主要物质´的含量上规范这种产品是科学评估和严肃市场的基础的和不可缺少的先决条件。其中随着对作为畜牧生产实践中常用的维生素E替代物越来越关注，目前研究集中在探讨使用富含黄酮类植物提取物（如茶提取物）或畜牧饲料中作为天然抗氧化剂的工业副产物（例如葡萄果渣）。以这个为结合点，当前的研究着眼于研究黄酮类物质对家禽和猪的可能的维生素E节省或抗氧化作用。虽然这些研究在某些情况下显示不一致甚至是矛盾的结果，值得提出的是这些研究没有一个描述了对活动物关于畜牧参数如饲料采食量、饲料转化率、日增重和生长性能的明显的作用效果。然而，这适用于超生理剂量的维生素E和相应的添加含多酚的补充剂上。与此相比，在维生素E供应补足的情况下（在实践上低于常规剂量）以及在动物试验上明显的氧化应激条件下，表明通过多酚对维生素E状态具有部分改善，但是这种发现可能在农场实践中不明显因为生产者在使用矿物质和维生素添加剂时在补充超过需求的维生素和活性成分时提供了相当的“安全边界”从而最终导致动物被提供超过需求的量。

关于在日粮中补充添加含多酚的产品对肉质参数的作用效果，可强调在大多试验中在储藏肉上得出的是正面效果。这可通过与高剂量的维生素E的作用效果相比较来完成。然而，在此必须提出的是各种添加剂的“定量”比较是不可能的，一方面由于大多数含多酚的产品特征和标准不足，其组成和潜在的活性成分含量未知，且另一方面由于缺乏多酚和维生素E的剂量等价数据。以本文作者观点来看，目前植物多酚在畜牧动物上固然是有趣的´活性成分候选´，但是由于相关有用的研究很少，因此没有理由认为所有含有多酚的补充剂都能等量替代维生素E。在此还需提出的是维生素E和多酚多给有机体带来许多作用，这些作用都不是基于它们的抗氧化活性机制且也没有进行充分研究。