主要成分與生化功能
松樹皮萃取物是細緻且複雜的稀有營養素混合物，主要是一類稱為生物類黃酮的植物營養素。一般認為生物類黃酮是成千上萬種植物化合物的大家族，其中大部分屬於植物色素。生物類黃酮（如兒茶素）是人類飲食中最常見的多酚類化合物之一。

生物類黃酮及其他成分
布隆伯格教授強調，生物類黃酮中的多酚有助於降低氧化壓力和發炎反應，可能改善慢性病患者及老年人的健康狀態。
美國藥典上的《海岸松樹皮萃取物》專題論文中，詳細登錄了碧蘿芷的成分；其內容主要由帕斯沃特（Passwater）博士與羅德瓦（Rohdewald）教授共同完成，不過在帕斯沃特造訪羅德瓦的實驗室時（1993年），羅德瓦教授已經鑑定並描繪了85％的碧蘿芷成分。

由過去歷經百年以上的研究中發現，海岸松樹皮萃取物的主要成分是原花青素，那是一種天然抗氧化劑，同樣成分也存在很多其他食物中，如高粱、酪梨、草莓、香蕉等。原花青素本身是一類結構和鏈長不同的化合物，但全部由兒茶素(catechin)或表兒茶素(epicatechin)單元組成。

1.主要是前花青素
海岸松樹皮萃取物的營養物質由多種大小不同的分子所組成，其中最重要的前花青素就屬於中到大的分子。
前花青素(procyanidin)來自花青素(cyanidin單體花青素)，那是自然界植物的一種天然色素，最早是從具有美麗色彩的矢車菊（Centaurea cyanus）中發現。前花青素普遍存在於大自然植物的花與果實中，例如我們常吃的蘋果、葡萄、黑莓等水果或漿果之中，其特色是用酸加熱時，前花青素就會轉變成深紅色。人們就巧妙利用此種特性，加到各種產品之中，豐富了視覺與味覺享受，與日常飲食息息相關。
必須注意的是，前花青素的英文procyanidin與有毒的氰化物(cyanide)非常相近，千萬不能混為一談，尤其不能誤用，以免發生危險。
前花青素透過兒茶素或表兒茶素的2至12個或更多小分子（單體），結合而成生物聚合物，稱為寡聚物（源自寡聚體，意思是「很少」）。這些寡體前花青素（oligomeric procyanidines, OPC）為松樹皮的主要成分之一。
「兒茶素」這個詞大家比較不陌生，很多人都知道那是綠茶或紅茶中的重要成分之一；表兒茶素就是其成分類似兒茶素。
除了這兩種之外，松樹皮還含有其他單體營養素，例如花旗鬆素(taxifolin，也稱為二氫槲皮素)，以及多酚類的有機酸(phenolic acids)，還有類黃酮。類黃酮主要存在於葡萄柚和柳橙之中。花旗鬆素有助於促進人體的血液循環。
在我們的日常飲食中，類似的單體營養素並不少見，例如蘋果、李、櫻桃、杏中所含的對-薰草酸(p-cumaric acid)[別名：對香豆酸（p-Coumaric acid）、對羥基肉桂酸(p-Hydroxycinnamic acid)]、咖啡酸及阿魏酸(ferulic acid)都是其成分之一，只是含量比較少而已。這些單體營養素都屬於抗氧化劑和抗發炎劑，在松樹皮中也帶有微量。

由口腔噴霧劑引起的靈感
松樹皮萃取物的原料來源為法國海岸松，科學家經過多年研究發現，海岸松萃取物的主要成分為酚類化合物，包括單體（如兒茶素、表兒茶素和花旗鬆素）、類黃酮（如前花青素）及酚酸（如肉桂酸和其他糖苷）。科學家的研究證實，松樹皮萃取物對血管內皮系統具有依賴性與促進血管舒張活性，且有抗氧化、抗發炎作用，研究人員因而與生物科技界合作，開發了多種抗氧化、抗發炎製品，以供歐洲地區（包括北歐）的患者使用，其中之一為口腔噴霧劑，其作用在改善口腔或牙齦發炎等症狀。（有關海岸松萃取物對血管內皮系統的影響，請參考其他章節的說明。）
羅德瓦教授的研究團隊有一天看到一篇來自芬蘭的報導，說有一位老太太以當地生產的含碧蘿芷口腔噴霧劑（以海岸松萃取物為主），緩解她長期戴假牙所引起的牙齦發炎、疼痛。有一天竟然發現她的兩個孫子也模仿其動作，往自己的口腔噴海岸松樹皮萃取物，而且似乎樂此不疲。老太太好奇地察看噴物劑的成分，原來其中加了甘油（作為碧蘿芷的溶劑），味道甜甜的，難怪小孫子會偷偷使用。
讓她訝異的是，不久後家人說小孫子原有的過敏氣喘症狀似有好轉的跡象，經過一段時間的觀察，終於證實海岸松萃取物碧蘿芷似有助於減輕、改善過敏氣喘症狀。
這則新聞報導給了羅德瓦教授的研究團隊一些啟發，開始投入松樹皮萃取物碧蘿芷的抗過敏氣喘研究。他們首先與伊朗的過敏氣喘專科醫師進行成年患者的「交叉」試驗，該研究的設計與評估都由美國的研究團隊負責。


一、抗發炎作用
1983年羅德瓦（Rohdewald）教授研究發現，法國海岸松樹皮萃取物具有抗炎作用，有助於緩解季節性過敏（例如花粉熱）症狀，獲得歐洲很多國家的認同。
所謂過敏，是指體質比較敏感的人，一旦接觸到某些過敏原（例如春天的花粉），其體內的免疫系統就會驅使身體釋出組織胺，以抵抗其侵擾。組織胺的作用就是促使身體提高體溫以消滅入侵者，或打噴嚏、流鼻水以強制過敏原排出。但如此一來，就會導致發燒或局部發炎、搔癢（如眼角或四肢的彎曲處），鼻塞或流鼻水等不舒服症狀；尤其是對花粉過敏者，可能春天一經過植物多的地方就會涕泗縱橫，眼淚鼻涕流個不停，讓人以為碰到什麼傷心事。
改善之道除了盡量避開過敏原之外，就是使用抗組織胺藥物以抑制組織胺釋放；但如此一來，患者可能出現昏昏欲睡、沒有精神等症狀。而羅德瓦教授的研究發現，松樹皮萃取物碧蘿芷中的生物類黃酮（成分），能抑制特定的體細胞（如肥大細胞）釋放組織胺，有助於改善過敏症狀，特別是花粉所引起的打噴嚏、流鼻水、皮膚搔癢等。（碧蘿芷的抗過敏潛能請參考相關章節的說明）。
其實過敏也是一種慢性全身性發炎反應。但何謂慢性全身性發炎反應？

何謂自由基
環境（包括人體等生物與化合物）中的任何物質，其所含的電子數目需要成雙成對才能保持穩定。一旦因故失去一個或變成單數，不成對的電子就會變得極不穩定，必須從其他生物化合物中攫取單數的電子，湊成一對（恢復其原有的電子含量）才行。但如此一來，被攫取電子者為了保持本身的穩定，只好再去搶奪「別人」的電子，結果變成連鎖反應，以致體內大亂。這些不穩定的電子所形成氧化壓力就是「自由基（free radical）」，也就是活性氧。

據估計，人體內約有數十億個細胞，每個細胞每天都可能遭受10,000個自由基「攻擊」，其所造成的損傷程度，取決於抗氧化劑的多寡及保護細胞的能力。例如DNA、脂質及蛋白質之人體基本成分，可能會受到自由基的攻擊並被氧化。

自由基的來源很多，包括外在環境的影響及由人體內部產生；外在環境如接觸到毒素或含重金屬的污染物，空氣汙染（如吸入煙霧、臭氧等），當然經常過量吸菸、喝酒（成癮）、激烈運動與壓力（如持續做高強度運動，耗費大量體力與耐力），或罹患某種疾病等，都可能在體內出現過多自由基。
自由基會攻擊例如DNA或脂質之基本分子。脂質是形成神經周圍的細胞膜層，以保護神經組織的重要物質，如果脂質過氧化就會損害到神經功能。
自由基對我們的有機組織不全然有害，它們能充當訊息傳遞者，還在局部產生以破壞入侵者，也可在呼吸和飲食之後的代謝過程形成；然而，只要這些量與人體的抗氧化因子保持平衡，就不會造成傷害。就像政治活動一樣，過與不及都有壞處；過量的自由基對身體也有危險。
德罕•哈曼（Denham Harman）教授於1952年提出「自由基的衰老理論」，主張過量的自由基會縮短生物壽命。他認為壽命由幾個因素決定，其中最重要且普遍被接受的就是「氧化壓力」的多寡。自由基存在我們身體的每個細胞中，有益有害，適量能清除有害物質，量多則可能攻擊身體的每個部位，造成傷害；自由基也與多種非微生物疾病有關。

臨床研究證實有益心血管系統
經過40多年的研究，毫無疑問松樹皮萃取物確實有助於促進血液循環、調整血壓及調控好壞膽固醇的數量。不過早年的大部分研究都將焦點放在較大的動脈和靜脈之上，直到最近才將重點擺在心血管系統，尤其是微血管的作用。那是因為微血管雖然都處於身體末梢，看起來毫不起眼，但那可是血液微循環的主角，由各器官、系統吸收、製造出來的氧氣和養分，必須經由微血管才能送到身體各處，以供應所需、維持新陳代謝正常，且能量充足、精神暢旺，注意力集中，全身感覺安適；如果這個血液的微循環系統出問題，健康一定會大受影響。
心血管系統當然是以心臟居領導地位，心臟若出問題，則血液的供應鏈，包括血液的品質、運輸系統（動靜脈，特別是動脈）都會跟著出問題，嚴重時還可能出現冠狀動脈心臟病，簡稱冠心病（CHD）。
心臟為整個心血管系統的樞紐，由其壓出的血液循環全身，所以又稱為循環系統。心臟本身是一種不隨意肌，簡稱為「心肌」，心肌本身也需要血液與氧氣供應才能活力充沛地運作；如果心肌所需要的氧氣與血液供應不足（而氧大多溶於血中，由血紅素攜帶運送），心臟就會因無法順利運作而生病，這就是所謂的「心肌缺血」，或稱為「缺血性心臟病（IHD）」。如果情況嚴重（嚴重缺氧又缺血），心肌就無法有力地收縮、送出血液，缺氧的心肌細胞就會因而死亡，心臟也因而停止跳動，血液停留在心臟與血管中不動，此即所謂的「心肌梗塞（MI）」，如果無法在短時間之內急救成功，患者就會死亡。
冠心病的主要原因是動脈粥狀硬化。所謂動脈粥狀硬化，是指動脈中的血液出現像稀飯(粥)一樣的斑塊，使血液無法順利流動，最後導致動脈硬化，使得情況更加惡劣，可能演變成各式各樣的心血管疾病。


高血壓與高血糖為腎病症候群主因
早在30年前，科學家就已經知道高血壓、高血糖、糖尿病與代謝症候群關係密切；尤其血壓和血糖升高是糖尿病人出現腎病症候群的主要原因，其典型病理為出現微白蛋白尿(micro-albuminuria)，此與高血壓有關；而高血糖則是糖尿病和腎功能不全的生物指標，所以說控制血糖與血壓即有助於防治代謝症候群。
西元2005年古拉奇(Gulati)進一步指出，血糖與血壓的調控關鍵又與心血管的健康程度有關。例如對原發性高血壓患者而言，若能強化血管內皮細胞功能，促使血管擴張、增加血液的灌注量(perfusion)，同時保持血液循環順暢，不但有助於預防高血壓症狀過早出現，還能保護腎臟與眼睛，避免視網膜受到影響。尤其糖尿病的病情發展，到最後都會影響到腎臟、心臟與眼睛等器官，真所謂牽一髮而動全身。
根據羅德瓦與古拉奇等人的研究，松樹皮萃取物碧蘿芷（pycnogenol）即具有調控血糖、保護腎臟健康，預防腎臟早期病變而出現微量白蛋白尿(micro-albuminuria)；同時維護心血管系統，保持健全且運作順暢，從而保持血壓穩定，避免高血壓過早發作而影響全身健康。其對代謝系統的影響與作用機轉如以下的分析。

氧化壓力的作用與影響
氧化壓力參與糖尿病以及肥胖的病理。氧化壓力造成胰臟β細胞之傷害和引導胰臟功能障礙及胰島素之分泌，因此抑制肌肉之吸收葡萄糖，造成高血糖，這是DM-2之主要症狀。氧化壓力影響胰島素分泌細胞對葡萄糖之代謝，包括在肝臟不能抑制糖之產生，來調節葡萄糖在胰島素敏感的組織，如肌肉和脂肪組織之吸收。
為補償胰島素作用之缺陷，必須要提高胰島素之分泌，以維持血糖之正常(euglycemia)，假如此種補償作用失敗，則缺乏胰島素之分泌會發生DM-2高血糖之結果。若游離脂肪酸(FFAs)刺激胰島素之分泌，但延長過多FFA暴露的結果就不能分泌胰島素。

一、氧化壓力：與代謝疾病互為因果
由過去的研究已知，氧化壓力與代謝症候群密切相關。氧化壓力除了可能誘發嚴重的心血管疾病(CVD)、糖尿病之外，還可能造成肥胖。反之，代謝症候群也會增加氧化壓力，升高蛋白質羰基(protein carbonyls)的產生量，強化脂質過氧化作用，因而造成傷害。改善之道就是使用抗氧化劑以減少活性氧產生、促使代謝途徑正常化，因而降低糖尿病、血管內皮障礙和心血管疾病(CVD)出現的機率。兩者的因果關係大致如下：

1. 氧化壓力與高血壓。
一般認為氧化壓力與高血壓有關，而且是誘發高血壓的原因之一。體外(試管)和人體試驗發現，若體內產生的「超氧陰離子自由基O2.-」和一氧化氮（NO）無法保持平衡，就會給血管形成壓力（氧化壓力），因而誘發高血壓。其作用機轉大致如下：
在心血管系統與神經免疫系統中，一氧化氮（NO）均扮演調節和中介的角色。在正常情況下，一氧化氮能鬆弛血管平滑肌，促使動脈血管舒張、血管內皮層細胞增生、表面平滑，促使血液流動順暢。目前已知血管平滑肌中的血管內皮層在心血管（動脈）疾病的保健養生中居關鍵地位。
內皮細胞會產生內皮素I，那是一種強力的血管活性胜肽，能促使血管強力收縮，成為高血壓的誘因之一；事實上，研究人員發現高血壓患者的血液中確實有內皮素I增加的現象。而血管收縮素II則會促使「超氧陰離子自由基O2.-」（即活性氧）形成，造成氧化壓力，進而升高血壓。

氧化壓力影響大腦老化與認知功能
認知是一個集合術語，通常是指需要記憶和回憶信息的心智過程，包括合邏輯地使用資訊，以及持續關注任務的能力。儘管認知障礙或惡化是年齡增長的特徵，但後果難料；某些功能喪失可能會影響個人潛力，以至於導向一種積極、高效及健康的生活方式。人們認為，大腦結構、神經活動及生化特徵的改變，會導致認知能力降低與功能喪失。通常氧化壓力增加、發炎反應加劇，及其對血管系統的損害，都可能隨年齡增加而使認知能力下降。
自由基是一種活性氧物質（ROS）的副產品，而氧化壓力又是自由基和抗氧化劑失衡的元凶。在老年人中，與年齡相關的氧化壓力是多方面的，其特徵在於自由基增加、抗氧化酶活性降低、抗氧化劑濃度降低以及對氧化損傷的修復作用減弱等。在老化過程中，氧化壓力的持續存在與抗氧化劑不足，可能增加大腦中澱粉樣β斑塊的量，從而提高罹患神經退化性疾病的機率，增加罹患輕度認知障礙及阿滋海默症（Alzheimer’s disease, 簡稱AD）等失智的風險。
由於抗氧化劑的防禦能力降低，加上老化也會影響大腦清除ROS等自由基的能力，從而使氧化壓力成為老化和神經退化性疾病（如阿滋海默症, AD）的誘發原因之一。而且不管抗氧化劑的防禦能力是否降低，ROS的產生增加都可能誘生疾病，造成大分子損害、器官功能受損。
我們的大腦之所以容易受到氧化傷害，有下列幾個因素：
1.高氧代謝活性。我們的大腦每天會消耗體內20％的氧，為神經元活動提供能量。對正常的腦功能而言，這種動態代謝交換必須保持穩定，因為氧代謝異常與認知能力下降有關，也是誘發神經退化性疾病的主因。
2.高濃度的不飽和脂肪酸（PUFA）。自由基過度的介導，致PUFA過氧化，其生化過程會破壞細胞膜的結構和功能。
3.興奮性氨基酸-麩胺酸(Glutamate)的細胞毒性作用。麩胺酸受體存在於細胞表面，因此只能通過細胞外液發揮其興奮作用。如果麩胺酸受體過度活化，增加的麩胺酸會刺激神經細胞，導致去極化（稱為興奮性毒性），最終將造成細胞死亡。