Chemistry 版 (精华区)

发信人: loafer (习惯决定命运), 信区: Chemistry
标  题: Is Candy Dandy for Your Heart? 
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Tue Feb 21 17:04:07 2006)

Is Candy Dandy for Your Heart? 
发信站: 北大未名站 (2006年02月15日18:35:57 星期三), 转信

Is Candy Dandy for Your Heart? 

Mary_Ann_Ryan 

 

Chocolate lovers of the world, listen up: Your day of vindication may be 
at hand. You have no doubt been indulging your cravings despite everything
 you know about the junk-food status of those candy bars, death-by-chocolate
 cakes, and hot fudge sundaes you eat. But now comes news—from the past 
American Chemical Society (ACS) National Meeting in Anaheim, CA, and other
 sources—that holds out the hope that chocolate might not be all bad. 
Papers entitled “Chocolate: A Rich Source of Polyphenol Antioxidants in 
the American Diet” (Abstract No. 095), “Capacity of Polyphenolic-Rich Bevera
ges
 [including cocoa] to Inhibit LDL Oxidation” (Abstract No. 039), and “Potent
ial
 Cardiovascular Health Benefits of Oligomeric Procyanidins [a subclass of
 polyphenol antioxidants] Present in Chocolate and Cocoa” (Abstract No. 
093) were presented at the Anaheim meeting.

These findings are intriguing because a considerable body of published researc
h
 on fruits and vegetables suggests that the antioxidant compounds found in
 these foods in abundance provide protection against cancer and cardiovascular

 disease. Teas and wine also have been identified as excellent sources of
 antioxidants. And now chocolate, considered sublime for its taste and texture

 but cursed (from a health standpoint) for the accompanying fat and sugar
, is shown to be high in compounds with antioxidant activity. Could this 
boost chocolate up a few notches in the health column?

A search of the literature on chocolate unearthed some additional information

 guaranteed to put a smile on the faces of chocoholics. How about “Chocolate

 Lovers May Live Longer,” an Associated Press article reporting on a Harvard

 University School of Public Health study finding that people who consume
 candy live, on average, almost a year longer than those who do not (1)? 
Or several publications based on research at the Pennsylvania State University

 showing that stearic acid, the main saturated fatty acid in chocolate, does
 not raise blood cholesterol levels as other saturated fats do (2)? And, 
finally, how about a few reports that cast doubt on some firmly entrenched
, negative beliefs about chocolate concerning caffeine content, migraine 
headaches, allergies, and addictive effects (see box, Misconceptions about
 Chocolate, p. 58)?

Reading these various reports, you might feel as though you were being transpo
rted
 back in time to Woody Allen’s 1973 movie Sleeper. The main character, Miles

 Monroe, is the owner of The Happy Carrot Health Food Store in Greenwich 
Village before he is frozen for 200 years. He wakes up after his long sleep
 to find that the new health foods are hot fudge, steak, and cream pies.

Although it is unlikely we will be elevating chocolate to health-food status
 anytime soon, the new findings about chocolate are interesting enough to
 prompt a further look into what is known about it and how consumption of
 it might affect health.

Some Basics about Chocolate
Chocolate comes from beans harvested from the cocoa tree (Theobroma cacao
), native to Central America. The beans are fermented, dried, roasted, and
 pressed to give a “chocolate” liquor, which consists of about a 50/50 
mix of cocoa particles and cocoa butter.

If the chocolate liquor is further pressed to extract more of the cocoa butter

 (all but 10–25% of it), and the remaining paste cooled, ground, and sifted
, cocoa powder results. The primary nutrients in cocoa—besides the fats 
and fatty acids from the cocoa butter that remains in it—include various
 carbohydrates (a portion of which is the dietary fiber cellulose) and protein

. Also present in smaller quantities are mineral salts (of Mg, P, Na, K, 
Ca, Fe, Zn, Cu, and Mn), theobromine (the principal alkaloid of the cocoa
 bean), caffeine, polyphenols, and water.

A combination of cocoa and cocoa butter with other ingredients produces the
 delectable forms of chocolate we find in candy bars and other foods. Nutritio
n
 information from the Mayo Clinic (“Ask the Mayo Dietitian,” www.mayohealth

.org) describes the different forms of chocolate as follows:

Unsweetened chocolate is a mixture of cocoa powder and refined cocoa butter
. It is too bitter to eat and is used mainly in baking.

Dark chocolate (bittersweet and semisweet) contains cocoa, cocoa butter, 
and varying amounts of sugar.

Milk chocolate has milk as well as cocoa, cocoa butter, and varying amounts
 of sugar. Flavorings such as vanilla are sometimes added.

White chocolate contains no chocolate liquor, but only cocoa butter, sugar
, milk, and flavorings.


Misconceptions about Chocolate
Chocolate is high in caffeine. The amount of caffeine in a 1-oz piece of 
chocolate (sweet, semisweet, dark, or milk) ranges from 10 to 20 mg. By compar
ison
, a 6-oz cup of regular brewed coffee contains 105 mg, a cup of tea 35 mg
, and 12 oz of cola 35–50 mg. (Mayo Clinic Web site) 
Chocolate causes migraine headaches. A double-blind, placebo-controlled study

 of chocolate’s ability to induce headaches in 63 women with chronic headache

 was conducted at the University of Pittsburgh Pain Evaluation and Treatment
 Institute in 1997. The conclusion: “Contrary to the commonly held belief
 of patients and physicians, chocolate does not appear to play a significant
 role in triggering headaches in typical migraine, tension-type, or combined
 headache sufferers” (Cephalalgia 1997, 17 (8), 855–862).

Chocolate is addictive. Although many people experience cravings for chocolate

, there is little evidence from existing studies that these are due to addicti
on
. The Mayo Clinic Health Letter (February 1995) says, “It’s more likely
 chocolate cravings occur simply because chocolate tastes so good.”
 

Most of the ingredients of chocolate have been known for some time. Of greater

 interest are the new findings that chocolate contains substantial amounts
 of antioxidants in the form of complex mixtures of phenolic compounds, and
 that these may have beneficial effects on health. Some background on what
 is known about dietary antioxidants in general may be helpful before we 
look at those in chocolate.

Benefits of Dietary Antioxidants
Why should antioxidants be important to health? Cells in the body are constant
ly
 exposed to reactive oxygen species (ROS) such as hydrogen peroxide (H2O2
), superoxide anion (O2–), hydroxyl radical (OH–), and hypochlorous acid
 (HOCl), which are capable of causing cellular damage. Most ROS are produced
 in the course of ordinary biological processes and are prevented from doing
 harm by the body’s internal antioxidant defense systems, that is, antioxidan
t
 enzymes within the cells. However, the defense system is not perfect, and
 some ROS escape it. Furthermore, illnesses, aging, or external factors such
 as air pollution, smoking, or the effects of ultraviolet radiation can lead
 to additional ROS and overwhelm the internal defenses. This is when food
 sources of antioxidants become important, because they form a second line
 of defense to scavenge free radicals and prevent damage.

Consumption of fruits and vegetables—good sources of antioxidants—has been
 found to correlate positively with protection against cardiovascular disease

, cancer, and cataracts, as well as slowing the effects of aging. In addition

 to fruits and vegetables, tea and wine are high in antioxidant compounds
. Some researchers believe that it is the antioxidants in wine that are respon
sible
 for the “French paradox,” the finding that moderate wine consumption correl
ated
 with the lower mortality rate from heart disease in certain people in France

 despite their intake of foods high in saturated fat. Phenolic antioxidants
 have been shown to inhibit the oxidation of low-density lipoprotein (LDL
) cholesterol, and mounting evidence suggests that it is the oxidized form
 of LDL that leads to the buildup of fatty plaques in arteries.

Vitamins C and E and beta-carotene are antioxidants. However, these substances

 are only part of a much larger mix of antioxidant compounds found in fruits
 and vegetables. Therefore, much of the recent research has reported total
 antioxidant activity or total antioxidant capacity of specific foods or 
beverages. (See box, Foods and Beverages High in Antioxidants.)


Foods and Beverages High in Antioxidants
In addition to chocolate, the following foods and beverages are high in antiox
idant
 content. 
Beverages: tea (green and black); red wine; grape, tomato, orange, apple 
juice.

Top 10 vegetables: garlic, kale, spinach, brussels sprouts, alfalfa sprouts
, broccoli flowers, beets, red bell peppers, onions, corn [J. Agric. Food
 Chem. 1996, 44 (11), 3426–3431].

Top 10 fruits: strawberry, plum, orange, red grapes, kiwi fruit, pink grapefru
it
, white grapes, banana, apple, tomato [J. Agric. Food Chem. 1996, 44 (3),
 701–705].
 

Antioxidants in Chocolate
The excitement over antioxidants in chocolate appears to have been started
 by a letter published in the medical journal Lancet in 1996 (3). Researcher
 Andrew Waterhouse and colleagues at the University of California–Davis,
 Department of Viticulture and Enology, had noticed in analyzing the cocoa
 bean that it was a rich source of phenols. Phenols occur in most plant produc
ts
 but had been found to be especially abundant in fruit, vegetables, wine,
 and tea. To determine whether chocolate products are also rich in phenols
, the researchers took cocoa powder and baking chocolate from the kitchen
 and a milk chocolate candy bar from a vending machine to analyze them using
 a standard test for phenols in wine. They also tested cocoa extract for 
its antioxidant activity by determining its ability to inhibit oxidation 
of LDL cholesterol purified from human blood. Among their findings from this
 preliminary experiment were that of the three forms of chocolate, cocoa 
had the highest levels of phenols, followed by baking chocolate and milk 
chocolate; that a standard 1.5-oz milk chocolate bar had approximately the
 same quantity of phenols as a 5-oz glass of red wine; and that cocoa powder
 extract was a potent antioxidant for LDL oxidation.

More recently, Joe Vinson at the University of Scranton (PA), who has been
 studying total polyphenols in foods and beverages in the American diet, 
has found even higher levels of antioxidants in chocolate. His studies have
 shown that on a weight basis, “the concentration of polyphenols in milk
 chocolate is higher than in red wines and black or green teas. It is 20 
times higher than in tomatoes, 2 times higher than in garlic, and over 3 
times higher than in grapes.” He also notes that dark chocolate provides
 more than twice the level of polyphenols as milk chocolate per serving, 
and that white chocolate has no antioxidant content.

Harold Schmitz, group manager for the Analytical and Applied Sciences Group
 at M&M/MARS (Hackettstown, NJ), says that an important next step in studying

 antioxidants in chocolate and other foods will be to gain an understanding
 of the biological effects of different fractions of the polyphenolic compound
s
, rather than just looking at total polyphenols. His group, working in collabo
ration
 with researchers at the University of California–Davis, developed an analyti
cal
 method based on HPLC/MS for separating and identifying procyanidins, a divers
e
 subgroup of polyphenols (4). The researchers are finding not only that procya
nidins
 collectively have antioxidant activity and possible cardiovascular benefits
, but also that different fractions of procyanidin oligomers (e.g., dimers
, trimers, tetramers) have different antioxidant potentials and, therefore
, probably different biological potentials.

This last point raises an important issue. Because little is known about 
the physiological effects of specific antioxidants in the complex mixtures
 found in chocolate, fruits, vegetables, and other sources, and because these

 mixtures do not contain exactly the same compounds (there is some overlap
, but there are many differences), it is wise to follow the standard advice
 of dietitians: Health is best served by eating a wide variety of foods and
 a balanced diet. In other words, don’t start substituting chocolate for
 broccoli thinking you will get the identical antioxidant benefit.


Chocolate Candy Consumption
Americans eat a lot of chocolate in the form of candy (about 4.6 kg/year 
per person, or 10 lb), but not as much as people in some northern European
 countries. In Switzerland, the country with the highest consumption, estimate
d
 chocolate intake is 9.9 kg/yr (22 lb) for each person, more than double 
the U.S. amount (Am. J. Clin. Nutr. 1994, 59, 10605–10645. A typical milk
 chocolate bar (1.4 oz) has a mass of 40 g, so U.S. consumption would approxim
ate
 114 candy bars a year for every inhabitant (if we simplify things by assuming

 that all chocolate candy intake is in the form of such bars). Each bar contai
ns
 approximately 210 calories, 13 g of fat (7 of which are saturated), 23 g
 of carbohydrate, and 3 g of protein (source: www.hersheyfoods.com).
 

So, How Much Can You Eat?
Taking into consideration all that has been said above about chocolate, we
 are still left with the question of whether it is generally a good food 
for health. As with many questions in life, this one does not have a simple
 answer. Chocolate is usually consumed in forms that have a high sugar and
 fat content, and for this reason should be limited in the diet. Yet the 
antioxidants it contains are likely to be positive for health, although more
 in vivo research needs to be done to confirm this. Julie Seed, a dietitian
 at the Francis Stern Nutrition Center of Tufts University (Medford, MA),
 assessed chocolate’s place in the diet in light of its high antioxidant
 content. She said, “We would still need to consider whether it is the prefer
red
 source of these compounds, which are also abundant in fruits and vegetables
.” There is no definitive answer. But at least we have more evidence than
 we did a few years ago that chocolate is a more complex and interesting 
food than we may have thought, and that it may have some health benefits.


References
(1) Lee, I-M.; Paffenbarger, R. S., Jr. Br. Med. J. 1998, 317, 1683–1684
.

(2) Kris-Etherton, P. M.; Derr, J. A.; Mitchell, D. C. Metabolism 1993, 42
, 121–134.

(3) Waterhouse, A. L.; Shirley, J. R.; Donovan, J. L. Antioxidants in Chocolat
e
. Lancet 1996, 348(9030), 834.

(4) Hammerstone, J. F.; Lazarus, S. A.; Mitchell, A. E.; et al. J. Agric.
 Food Chem. 1999, 47, 490–496.

This article first appeared in the July 1999 issue of Today's Chemist at 
Work.

--
           ----       归零       ----        


※ 来源:·哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn·[FROM: 133.87.1.154]