植物化学物质的生物利用度和代谢

生物利用度是指摄入的植物化学物质中以活性形式进入循环的比例；代谢是指这些化合物在肠道、肝脏和组织中经历的一系列转化过程。它们共同决定了哪些分子实际到达靶组织，这些分子通常与食物中存在的母体化合物显著不同。

Definition

植物化学物质的生物利用度和代谢是研究膳食植物化学物质如何从食物中释放、吸收、结合、通过肠道微生物群和宿主酶转化、分布和排泄，以及这些过程如何影响到达组织的化合物的浓度和化学特性。

Scope

本主题涵盖了植物化学物质吸收的决定因素（食物基质、化学形式和溶解度）、产生循环代谢物的II期结合和肠道微生物代谢、多酚和类胡萝卜素通常较低且多变的生物利用度，以及对解释其生物学效应的影响。它是一份生物化学和营养学参考资料，而非饮食指导。

Core questions

• 什么决定了膳食植物化学物质的吸收量？
• 摄入后，II期结合和肠道微生物如何转化植物化学物质？
• 为什么循环中的代谢物通常与食物中的母体化合物不同？
• 生物利用度如何使植物化学物质健康效应的解释复杂化？

Key concepts

• 生物利用度和生物功效
• 食物基质和从食物中释放
• II期结合（葡糖醛酸化、硫酸化、甲基化）
• 肠道微生物代谢和微生物代谢物
• 肝肠循环和排泄
• 个体间差异

Key theories

代谢物驱动的生物活性

由于母体植物化学物质被广泛结合和代谢，循环并到达组织的化合物主要是代谢物，因此生物活性应归因于这些形式，而不是食物中的母体化合物。

食物基质和微生物组作为决定因素

生物利用度在很大程度上取决于食物基质、化学形式和肠道微生物群落，这解释了植物化学物质暴露中存在巨大的个体间和食物间差异。

Mechanisms

摄入后，植物化学物质必须从食物基质中释放出来才能被吸收。许多多酚在小肠中被吸收，并在那里经历广泛的II期结合——葡糖醛酸化、硫酸化和甲基化——因此它们主要以结合物的形式而非游离苷元的形式循环。很大一部分到达结肠，肠道微生物群在那里将其裂解并转化为较小的酚类代谢物，这些代谢物本身可能被吸收。亲脂性类胡萝卜素的吸收依赖于胶束形成和膳食脂肪。结合物可以经历肝肠循环，由此产生的血浆浓度通常较低、短暂且在个体和食物来源之间高度可变。

Clinical relevance

生物利用度和代谢解释了为什么体外测量的植物化学物质的抗氧化能力往往不能很好地预测其在体内的作用，以及为什么人们对富含植物化学物质的食物的反应各不相同。本条目旨在帮助解释机制和营养学证据，而不是作为个体饮食或补充剂决策的基础。

Evidence & guidelines

对人体生物利用度研究和机制综述的系统性汇编表明，大多数膳食植物化学物质以代谢物的形式以低浓度、可变的浓度进入血浆；这是综述警告不要将体外抗氧化测定与体内益处等同起来的核心原因。此处不发布任何临床指南。

History

早期的植物化学物质研究通常假设母体化合物直接起作用，但2000年代初，特别是Manach及其同事对人体生物利用度的系统综述，记录了低且可变的吸收和广泛的代谢。随后对肠道微生物组的日益关注确立了微生物代谢物是主要贡献者，重新定义了植物化学物质生物活性的理解方式。

Debates

植物化学物质的哪种形式在生物学上对观察到的效应负责？

由于母体化合物循环水平低且被大量代谢，关于结合物、微生物代谢物或瞬时母体化合物是否解释了富含植物化学物质饮食所归因的生物学效应的争论仍在继续。

Key figures

• Claudine Manach
• Gary Williamson
• Augustine Scalbert
• Alan Crozier
• Robert M. Russell

Seminal works

• manach-2005
• manach-2004
• del-rio-2013

Frequently asked questions

为什么循环中的植物化学物质与食物中的不同？

吸收后，植物化学物质会被宿主酶结合并被肠道细菌转化，因此血液中发现的分子通常是代谢物，而不是食物中存在的原始化合物。

为什么生物利用度对于理解抗氧化食物很重要？

化合物只有被吸收并到达组织才能发挥作用；由于许多植物化学物质吸收不良且吸收量可变，它们的体外抗氧化强度并不能可靠地预测其在体内的作用。