黃蘊(yùn)利,黃永光,*,郭 旭
(1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院,貴州貴陽(yáng) 550025;2.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無(wú)錫 214122)
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白酒中的主要生物活性功能成分研究進(jìn)展
黃蘊(yùn)利1,黃永光1,*,郭旭2
(1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院,貴州貴陽(yáng) 550025;2.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無(wú)錫 214122)
白酒與健康的關(guān)系是當(dāng)今的熱門話題。通過(guò)總結(jié)研究者在白酒與健康方面的一些研究成果的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)論述了白酒中的一些相關(guān)成分與健康的關(guān)系,詳細(xì)的介紹了白酒中含有的一些功能活性成分和健康作用,并通過(guò)比較白酒與洋酒的差異性,科學(xué)地闡述了白酒的健康功能,以期倡導(dǎo)適量飲酒、科學(xué)飲酒、健康飲酒,發(fā)揮酒及其文化的科學(xué)功能和社會(huì)作用。
白酒,功能活性成分,健康
中國(guó)白酒有著悠久的傳統(tǒng)歷史,是中華民族文明的結(jié)晶,結(jié)合中外對(duì)飲酒與健康的研究,基于當(dāng)代人追求健康的科學(xué)認(rèn)識(shí),研究表明適量飲用白酒對(duì)人體健康在減輕心臟負(fù)擔(dān);預(yù)防心血管疾病;加速血液循環(huán),調(diào)節(jié)、改善體內(nèi)代謝;延年益壽等方面具有一定的積極作用。但是目前關(guān)于白酒中健康活性功能成分的研究還不夠深入[1-4]。對(duì)飲用白酒是否有益健康,不僅應(yīng)深入研究白酒中各功能成分的量及其生理功效,還應(yīng)研究各功能成分相互作用所產(chǎn)生的健康機(jī)制,更應(yīng)對(duì)白酒健康功能性研究成果進(jìn)行科普宣傳、報(bào)道,引導(dǎo)消費(fèi)者科學(xué)認(rèn)識(shí)白酒,健康飲用白酒[5-8]。本文對(duì)白酒中主要功能活性成分研究成果進(jìn)行總結(jié),論述白酒中主要活性健康功能成份,倡導(dǎo)科學(xué)、健康飲酒[9-11]。
中國(guó)傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵法釀造白酒中的微量成分研究結(jié)果表明,并不是所有的微量成分都具有活性功能作用(以下稱為健康活性功能成分)。白酒微量成分研究結(jié)果表明,風(fēng)味成分的種類和含量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)健康活性功能成分。如:對(duì)醬香白酒成分研究文獻(xiàn)較多[12-16],已分析鑒定出873種微量成分[17-19];已從濃香型白酒中分析鑒定出呈香化合物92個(gè)[20-25];從清香型白酒中檢測(cè)出703種化合物[26-30];從董酒中鑒定出香氣化合物113種[31-33];從兼香型口子窖酒中一次性檢測(cè)出90個(gè)香氣化合物[26]。近年,在對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)白酒風(fēng)味活性物質(zhì)研究過(guò)程發(fā)現(xiàn)了許多具有特殊生物活性功能的物質(zhì),如四甲基吡嗪等[34]。
表1 主要香型名優(yōu)白酒低分子有機(jī)酸、乙酯含量[6](mg/100 mL)Table1 Content of low molecular weight organic acids and ester in famous Baijiu of main flavor styles[6](mg/100 mL)
2.1醇類
2.1.1乙醇乙醇在醫(yī)療上有殺菌作用,在生理上有促進(jìn)唾液及胃液分泌功能,有助于食物消化。在營(yíng)養(yǎng)上乙醇可供給熱能,1g乙醇可供5 千卡,起到防止體溫?cái)U(kuò)散作用。
據(jù)資料顯示[2],每個(gè)健康的成年人都具有相當(dāng)不錯(cuò)的乙醇分解消化能力,人體的腸道細(xì)菌于正常情況每天可釋放出約30 mL乙醇,由于人體可分解消化乙醇,因此適當(dāng)飲酒不但不會(huì)影響健康甚至有益健康。國(guó)外很多醫(yī)學(xué)研究報(bào)告均提出,適量飲酒可使動(dòng)脈血管擴(kuò)張、血壓下降,有利于患輕微高血壓及血液循環(huán)不良患者的健康。飲酒后,乙醇進(jìn)入人體被腸胃吸收后,約80%的乙醇迅速被吸收,很快擴(kuò)散進(jìn)入血液,分布到全身各個(gè)器官,其中90%在肝臟內(nèi)進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化[4]。
2.1.2多元醇中國(guó)名優(yōu)白酒中含有較多的多元醇,是白酒中重要的甜味物質(zhì),也是白酒中的健康因子。白酒中常見(jiàn)的多元醇有丙三醇、甘露醇、環(huán)己六醇、山梨醇等。如丙三醇能加快皮膚血液循環(huán),利于消除沉積物,使皮膚滑嫩光潤(rùn)。甘露醇有利尿、降低顱內(nèi)壓和眼內(nèi)壓等作用,同時(shí)有治療糖尿病、青光眼、腦水腫和乙型腦炎的作用。環(huán)己六醇是由釀酒原料中的植酸通過(guò)發(fā)酵而產(chǎn)生的,具有治療肝硬化、肝炎、脂肪肝、血中膽固醇過(guò)高等疾病。山梨醇有助于膽汁和胰腺的分泌、可防止血壓上升、動(dòng)脈硬化等。
2.2有機(jī)酸及其酯類
2.2.1低分子有機(jī)酸及其酯白酒中含有一定濃度的多種有機(jī)酸及其乙酯(表1)[6]。乙酸具有擴(kuò)張血管,延緩血管硬化的功效,并具有殺菌抗病毒的作用,能促進(jìn)胃液分泌,幫助消化,與丙三醇合用,可去除皮膚斑跡,光亮皮膚。乙酸乙酯對(duì)乙醛有制約作用,可通過(guò)腎對(duì)人體不適應(yīng)的物質(zhì)加速新陳代謝功能。
乳酸對(duì)很多致病菌具有極強(qiáng)的抑制能力,其濃度在100 mg/100 mL時(shí),能有效抑制大腸桿菌、霍亂菌、傷寒菌生長(zhǎng)并達(dá)到致死效果[5]。乳酸具有清理腸道、促消化、增強(qiáng)免疫和能抑制酚、吲哚等有害物質(zhì),防止細(xì)胞老化等功能。
丁酸可作為癌癥治療劑,可抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)與繁殖,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞死亡,誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化癌細(xì)胞變?yōu)檎<?xì)胞,并抑制癌基因的形成[6]。白酒中適量的己酸乙酯,對(duì)身體具有降肺火、穩(wěn)定心肺等健康功效。
2.2.2高級(jí)脂肪酸及其酯人體內(nèi)只能合成只有一個(gè)雙鍵的單不飽和脂肪酸,不能合成多雙鍵及支鏈脂肪酸,如亞油酸、亞麻酸及支鏈甲基烷酸等。中國(guó)白酒的高級(jí)脂肪酸乙酯含量較其他蒸餾酒高。很多高級(jí)脂肪酸乙酯進(jìn)入人體后,被水解為高級(jí)脂肪酸,足以達(dá)到抑制膽固醇合成的劑量[5],所以經(jīng)常適量飲用白酒的人群,冠心病患者較少。
表2 幾種香型白酒中部分高級(jí)脂肪酸 及其酯類含量[6](mg/L)Table 2 Content of part of the higher fatty acids and esters in Baijiu of different flavor styles[6](mg/L)
白酒中主要的高級(jí)脂肪酸為棕櫚酸、酒酸、亞油酸及其乙酯(表2)。如亞油酸,人體不能自行合成,必須從食物中攝取,是人體生理調(diào)節(jié)物質(zhì)前列腺素的前體物質(zhì),在體內(nèi)代謝產(chǎn)生的前列腺素PG-Ⅰ和PG-Ⅱ,具有抑制血管緊張素的合成及其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化為血管緊張素的作用,從而降低血管張力,對(duì)高血壓病人的收縮壓有明顯的降低作用,而中間產(chǎn)物γ-亞麻酸尤其對(duì)嗜酒者可促進(jìn)被酒精損傷的肝功能的恢復(fù),亞油酸還能降低血液的黏稠度,改善血液循環(huán)[6]。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)亞油酸是膽固醇代謝過(guò)程中的重要因子,如果缺乏亞油酸,膽固醇就會(huì)與一些飽和脂肪酸結(jié)合,導(dǎo)致膽固醇異常,多余的膽固醇就會(huì)淤積在血管內(nèi),形成高膽固醇血癥,日久造成高血壓動(dòng)脈粥樣硬化,引發(fā)冠心病等嚴(yán)重疾病。另外還發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充亞油酸后,膽固醇可降低或降至正常范圍,因此,亞油酸不僅可以維持正常的膽固醇代謝活動(dòng),而且可以使已經(jīng)發(fā)生高膽固醇血癥或已經(jīng)形成動(dòng)脈粥樣硬化的血管恢復(fù)正常形態(tài)和彈性。所以,亞油酸具有降低膽固醇和逆轉(zhuǎn)動(dòng)脈粥樣硬化的作用。亞油酸乙酯具有降低膽固醇和血脂的作用,可防治動(dòng)脈粥樣硬化癥。脂肪酸能提高腦細(xì)胞活性,增加記憶力和思維能力,防止老年性癡呆癥的發(fā)生[6]。
2.3酚類化合物
白酒中主要酚類有愈創(chuàng)木酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、阿魏酸、麝香草酚等。有益于人體健康的酚類物質(zhì),可預(yù)防動(dòng)脈硬化、腦梗塞和心臟病的發(fā)生。如阿魏酸是公認(rèn)的天然抗氧劑,國(guó)際認(rèn)知的防癌物質(zhì),其藥理作用主要有抗血小板聚集,抑制血小板5-羥色胺釋放,抑制血小板血栓素A2(TXA2)的生成,增強(qiáng)前列腺素活性,鎮(zhèn)痛,緩解血管痙攣等作用,為生產(chǎn)用于治療心腦血管疾病及白細(xì)胞減少等癥藥品的基本原料。如心血康、利脈膠囊、太太口服液等等,在人體中還可起到健美和保護(hù)皮膚的作用[7]。麝香草酚具有殺菌作用,故可用于治療氣管炎、百日咳等;促進(jìn)氣管纖毛運(yùn)動(dòng)、有利于氣管粘液的分泌,易起祛痰;還有很強(qiáng)的殺螨作用,可用作驅(qū)蛔蟲(chóng)劑。丁香酚具有解熱鎮(zhèn)痛、抗炎、麻醉等藥效;此外還具有抗細(xì)菌,抗真菌、抗氧化、抗癌、驅(qū)蚊避蟲(chóng)等多種活性;還有較強(qiáng)的抗組織胺作用。愈創(chuàng)木酚可用于慢性氣管炎的多痰咳嗽治療,多與其他鎮(zhèn)咳平喘藥合用。
另外,兒茶酚、愈創(chuàng)木酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚等均是優(yōu)良的自由基清除劑,具有抗氧化、抗腫瘤,阻斷致癌物的形成,提高機(jī)體的免疫力、抗菌、抗病毒等功能。
2.4吡嗪類成分
吡嗪是中國(guó)白酒中特有的風(fēng)味成分,除風(fēng)味貢獻(xiàn)外,其功能活性較明顯,尤其是四甲基吡嗪的含量較高[10]。四甲基吡嗪是一種活性成分,其藥理作用主要有[11]:擴(kuò)張血管,包括冠狀動(dòng)脈、腦血管、肺血管、腎血管和周圍血管;輕度降壓;改善組織微循環(huán),提高組織血流灌注;抑制血小板粘附聚集和血栓形成;抑制平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞增生;調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗脂質(zhì)過(guò)氧化;有一定的調(diào)節(jié)免疫作用;抗組織纖維化,對(duì)肺纖維化和肝纖維化有一定的治療作用。其作用機(jī)理涉及調(diào)節(jié)血栓烷素A2/PGI2系統(tǒng)平衡,增加血小板內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cAMP)含量,抑制血小板和血管平滑肌細(xì)胞的Ca2+內(nèi)流,開(kāi)放K+-ATP通道,降低凝血過(guò)程中的凝血活酶、凝血酶的生成和活性,清除氧自由基,改善組織膠原代謝、調(diào)節(jié)相關(guān)生物活性因子水平及調(diào)控某些相關(guān)基因的表達(dá)轉(zhuǎn)錄等。國(guó)際上最新研究表明,四甲基吡嗪對(duì)中樞神經(jīng)有一定影響,能改善學(xué)習(xí)障礙。四甲基吡嗪還有防止由無(wú)水乙醇引起的胃粘膜損傷、由無(wú)水乙醇引起的腎中毒、由硫代乙酰胺引起的急性肝中毒,并能降低腦萎縮的傷害。
白酒中含有多種類及較高含量的吡嗪類,如醬香型和兼香型酒中吡嗪類化合物種類和含量最高,濃香型次之,清香型白酒中吡嗪類化合物含量及其種類最少。研究報(bào)道,MT酒中吡嗪含量為5027.60 μg/L,LJ酒中吡嗪含量為3146.35 μg/L,MTYB酒中吡嗪含量為9028.80 μg/L,GJG酒中吡嗪含量為608.51 μg/L,SF酒中吡嗪含量為125.11 μg/L,YHLS酒中吡嗪含量為2503.20 μg/L,FJ酒中吡嗪含量為30.83 μg/L,ST酒中吡嗪含量為47.53 μg/L,WLY酒中吡嗪含量為1271.14 μg/L,DJ酒中吡嗪含量為1922.15 μg/L,JNC酒中吡嗪含量為926.14 μg/L,JSY酒中吡嗪含量為5069.05 μg/L[35]。
2.5萜烯類
萜烯類化合物普遍具有較高的抑菌活性和抗凝血性。萜烯類物質(zhì)包括單萜烯類,倍半萜烯類以及二萜烯類化合物等。國(guó)際上的研究結(jié)果表明,萜烯類化合物具有:抗菌能力、抗病毒能力、抗氧化力、止痛作用、消化活力、防癌抗癌能力、具有化學(xué)信息力等微生物活性功能[31]。
萜烯類化合物是在我國(guó)白酒研究中新近發(fā)現(xiàn)的一類化合物,中國(guó)白酒中含有較多種類的萜烯類物質(zhì)。在中國(guó)固態(tài)法釀造的董酒中種類和含量最顯著,成品董酒酒中的萜烯類物質(zhì)總量在3400~3600 μg/L[32]。如:董酒中檢出52種萜烯類化合物,含量較高的有茴香腦(295~2200 μg/L)、p-茴香醛(269~880 μg/L)、白菖油萜(17~1762 μg/L)、α-雪松烯(7~377 μg/L)、β-桉葉油醇(32~291 μg/L)等,這些化合物具有抗癌癥、抗病毒以及抗炎癥等活性功效。萜烯類化合物是我國(guó)白酒研究中新近發(fā)現(xiàn)的一類化合物,在中國(guó)固態(tài)方釀造的董酒中的種類和含量最顯著,成品董酒酒中的萜烯類物質(zhì)總量在3400~3600 μg/L[32]。
2.6γ-氨基丁酸
γ-氨基丁酸(簡(jiǎn)稱GABA)是一種非蛋白質(zhì)組成的天然氨基酸,是一種新型的功能因子,其主要生理功能為[10]:降血壓:γ-氨基丁酸可促進(jìn)血管擴(kuò)張和抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶,從而達(dá)到降低血壓的功效。促進(jìn)睡眠,增強(qiáng)記憶力:γ-氨基丁酸可以提高葡萄糖磷脂酶的活性,促進(jìn)大腦的能量代謝,活化腦血流,增加供氧量,改善腦神經(jīng)功能,從而抵抗腦衰老,增強(qiáng)記憶力。解毒作用:γ-氨基丁酸能與α-酮戊二酸反應(yīng)生成谷氨酸,抑制谷氨酸脫羧反應(yīng),使血氨濃度降低,促進(jìn)更多的谷氨酸與氨結(jié)合從尿中排出,從而解除氨毒,增進(jìn)肝功能,同時(shí)γ-氨基丁酸可解除酒精對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的毒性,保持成神經(jīng)細(xì)胞的活性,具有營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)的作用。
2.7內(nèi)酯類化合物
γ-內(nèi)酯是食品中的一類重要風(fēng)味化合物,存在于水果、葡萄酒及白酒等多種食品中。聶慶慶[36]等通過(guò)固相萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)測(cè)定了不同香型成品酒中γ-內(nèi)酯含量(表3)。
表3 不同香型成品酒中γ-內(nèi)酯的含量[36](μg/L)Table 3 Content of γ-lactone in Baijiu of different flavor styles(μg/L)
注:RSD表示3次測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
2.8洛伐他汀
洛伐他汀是常用的心血管病類藥物。白酒中的洛伐他汀主要由微生物(紅曲菌)代謝產(chǎn)生,是天然的HMG-CoA還原酶抑制劑,能顯著抑制體內(nèi)膽固醇的合成;另外,洛伐他汀可抑制膽固醇的生物合成,減少肝細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量,從而刺激低密度脂蛋白受體的合成,增加對(duì)低密度脂蛋白微粒的攝取,最終使血漿中總膽固醇、低密度脂蛋白和載體蛋白的水平降低。洛伐他汀還可提高高密度脂蛋白(HDL)膽固醇水平以及中度降低甘油三酯水平。
2.9不揮發(fā)性脂肽類化合物
白酒中非揮發(fā)性脂肽類化合物是一類微量的生物活性物質(zhì),是由七肽和脂肪酸以內(nèi)酯鍵結(jié)合形成的環(huán)狀脂肽類化合物。該類化合物對(duì)白酒的風(fēng)味、活性功能都具有重要作用[37-38]。其主要生物活性功能有多種。抑菌活性:可滲透所有類型細(xì)菌的細(xì)胞膜,成為自然界中非常重要的抗菌肽,其濃度達(dá)到12~50 μg/mL(MIC)就能夠有效起到抗菌作用;抗癌活性:主要抗癌活性成分為表面活性肽(surfactin)與豐原素(fengycin);抗病毒活:不僅能瓦解被包圍病毒的油脂層,而且能夠通過(guò)形成離子渠道來(lái)破壞病毒的衣殼,最終達(dá)到抗病毒活性;溶纖活性:血纖維蛋白fibrin是一種蛋白質(zhì),由凝血酶作用于血纖維蛋白原而形成,血纖維蛋白聚合而成血凝塊。多肽化合物surfactin能夠抑制血纖維蛋白凝塊,具有溶纖活性。
2.10中國(guó)傳統(tǒng)白酒與洋酒中功能活性物質(zhì)的差異
由于原料、工藝以及產(chǎn)品不同,白酒與洋酒在成分含量上呈現(xiàn)明顯差異:白酒中的高級(jí)醇類總含量比洋酒低,例如白酒中戊醇類含量比白蘭地、威士忌低2~4倍,比勞姆酒約低 10倍[39];白酒中的芳香族化合物含量比洋酒同比含量低,洋酒中的芳香族化合物來(lái)源于原料中的單寧、貯存木桶以及威士忌的芳香族化合物還來(lái)自泥炭,白酒中的芳香族化合物主要來(lái)源于微生物發(fā)酵;白酒中乙酸乙酯及乳酸乙酯含量比洋酒高,白酒中乙酸乙酯含量比白蘭地約高10倍,比勞姆酒高2~3倍,比威士忌高0.5~1倍;白酒中酸、醛的總含量比洋酒中同比含量高;白酒中的萜烯類化合物(1.9~4.5 mg/L)和吡嗪類化合物(0.5~0.6 mg/L)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于葡萄酒中的萜烯類化合物(0.4~0.8 mg/L)和吡嗪類化合物(未檢出)含量。因此,從主要活性功能成分種類、含量及其健康功效而言,中國(guó)白酒明顯高于葡萄酒[39],而且也沒(méi)有超過(guò)美國(guó)香料生產(chǎn)者協(xié)會(huì)規(guī)定的香料限制標(biāo)準(zhǔn),符合食品安全法規(guī),更進(jìn)一步證明了中國(guó)白酒的食品安全性和健康活性功能的科學(xué)性。
對(duì)白酒中各成分的研究結(jié)果表明,白酒中含有多種有益人體健康的物質(zhì),如吡嗪類化合物、萜烯類化合物、亞油酸等多種活性功能成分。結(jié)合中外對(duì)飲酒與健康的研究總結(jié),基于當(dāng)代人追求健康飲酒的科學(xué)認(rèn)識(shí),研究表明適量飲用白酒對(duì)人體健康在減輕心臟負(fù)擔(dān);預(yù)防心血管疾病;加速血液循環(huán),調(diào)節(jié)、改善體內(nèi)生化代謝;延年益壽等方面有一定的積極作用。雖然如此,但也應(yīng)控制在適量飲用范圍和酒品質(zhì)量的選擇范圍類,過(guò)量飲用白酒對(duì)肝臟有較大的損傷??茖W(xué)認(rèn)識(shí)白酒的健康功能,仍然需要持續(xù)進(jìn)行深入的研究;倡導(dǎo)科學(xué)、健康飲酒仍然任重道遠(yuǎn)。
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Bioactive functional components in Chinese liquor
HUANG Yun-li1,HUANG Yong-guang1,*,GUO Xu2
(1.School of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China;2.School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)
Relationship between drinking Chinese liquor and human health is becoming hot topic. With detailed analysis on source of some functional ingredients and pharmacological actions of Chinese liquor,and by comparing the differences of Chinese liquor and foreign wine,the value of Chinese liquor on human health was expouned in this paper. It advocated moderate drinking,eliminated doubts of consumers in drinking liquor and improved the value of Chinese liquor in the social etiquette.
Chinese liquor;functional active ingredients;human health
2015-02-09
黃蘊(yùn)利(1991-),女,碩士研究生,研究方向:釀酒微生物,食品安全,E-mail:531647403@qq.com。
黃永光(1976-),男,博士,研究員,研究方向:白酒釀造微生物及釀造工藝技術(shù),食品安全與品質(zhì)控制,行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策及經(jīng)濟(jì)分析研究,E-mail: gzhyg_03@163.com。
貴州省科技廳重大專項(xiàng)(黔科合重大專項(xiàng)字[2015]6012)
TS201.1
A
1002-0306(2016)15-0375-05
10.13386/j.issn1002-0306.2016.15.065