朱正軍，饒建軍，張 娟，李大海，汪江波，蔡鳳嬌，張瑞景，徐 健*

（1.湖北工業(yè)大學 生物工程與食品學院 發(fā)酵工程教育部重點實驗室 工業(yè)微生物湖北省重點實驗室工業(yè)發(fā)酵湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430068；2.丹陽頤和食品有限公司，江蘇 丹陽 212300）

黃酒是以谷物為原料，經(jīng)蒸糧、拌曲發(fā)酵、壓榨、煎酒、陳化等步驟得到的飲料酒，它是中國釀造酒中主要代表酒類，也是世界三大釀造酒之一[1]。從各地文化遺址出土的文物中發(fā)現(xiàn)許多酒器，據(jù)此可推斷黃酒早在大約5 000年前就已經(jīng)出現(xiàn)了，但當時并未有系統(tǒng)的釀造工藝伴隨黃酒一起出現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展，社會的進步，黃酒釀造工藝不斷更新優(yōu)化，產(chǎn)能也因此逐步提高，在過去的10年間，黃酒的產(chǎn)量增加了200%。2018年，我國規(guī)模以上黃酒企業(yè)已達115家，累計完成167.45億元的銷售收入[2]。從數(shù)據(jù)來看，黃酒增速較為不錯，黃酒產(chǎn)業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景。

目前，黃酒的釀造方法主要分為攤飯法、加飯法以及淋飯法，其制曲和釀造等工藝已經(jīng)趨于標準化。攤飯法是將大米原料經(jīng)浸泡、蒸煮后，在自然條件下冷卻，再加入曲粉進行后續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵過程中無需另外補加大米，此工藝所釀得黃酒香氣成分復雜，口感濃郁[3]；淋飯法是將大米原料經(jīng)浸泡、蒸煮后，通過加入冷卻水來冷卻蒸煮后的大米，隨后加入曲粉進行后續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵過程中無需另外補加大米，此工藝所釀得黃酒口味較為濃郁，略為甘甜[3]；加飯法是將大米原料經(jīng)浸泡、蒸煮后，在自然條件下冷卻，再加入曲粉進行后續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵過程中需另外補加大米，此工藝所釀得黃酒較為甘甜[4]。研究表明，成品黃酒具有較高的營養(yǎng)價值。經(jīng)過發(fā)酵，釀酒原料中的淀粉被分解為多糖或是單糖，被人體利用后不僅可以提供機體能量，還能提高機體免疫能力[5]；此外，發(fā)酵過程中發(fā)生一系列反應，使所得成品酒中具有多酚、多肽、氨基酸等物質(zhì)，其中對人體健康有益的成分，被稱為健康因子。健康因子的發(fā)現(xiàn)意味著黃酒不僅在釀造方面具有極其深遠的意義，同時還說明黃酒具有一定的保健作用，這對黃酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有積極作用，使黃酒并不局限于向釀造方面發(fā)展，對國民健康也有一定推動作用。

隨著經(jīng)濟發(fā)展，各層面人群的生活質(zhì)量得到極大改善，酒的感官優(yōu)劣已不是判斷好酒與否的唯一標準，能滿足人體健康需求的飲用酒將成為主流[6]。新時代的黃酒不僅要具有醇和、無異味的口感，同時也應該對人體健康有益。科技的進步帶動了黃酒行業(yè)的發(fā)展，有關(guān)黃酒中健康因子的研究也愈發(fā)豐富、深入。本文旨在通過已有文獻，探究黃酒中健康因子種類，闡明其作用機理，為黃酒健康因子的深入研究和實際應用奠定基礎。

1 多糖

1.1 黃酒中多糖的發(fā)現(xiàn)

多糖是由糖苷鍵結(jié)合至少10個單糖形成的高分子聚合碳水化合物，因其分子結(jié)構(gòu)原因，大多數(shù)多糖都不具有還原性，組成多糖的單糖分子種類繁多，其組合方式也多種多樣。據(jù)大量研究表明，多糖具有免疫調(diào)節(jié)[5]、抗氧化[7]、抗腫瘤[8]、抗輻射[9]和降血糖/血脂[10]等功效。

王光強等[11]利用乙醇溶液成功提取出了黃酒中的多糖，并使用正交試驗對乙醇溶液濃度、醇沉時間和醇沉溫度進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)在乙醇含量為80%，醇沉時間為6 h，醇沉溫度為5 ℃條件下，多糖提取量達到最大，為28.64 g/L。SHEN C等[12]采用響應面法優(yōu)化pH、乙醇濃度、醇沉時間這3個因素，發(fā)現(xiàn)在pH值為8.4，乙醇含量為88%，沉淀時間為23 h條件下可得到最優(yōu)黃酒粗多糖產(chǎn)率，為77.3%。

1.2 黃酒中多糖的作用機理

彭金龍等[13]采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine，DPPH）法，通過測量浙江紹興黃酒樣品與DPPH混合液在波長700 nm處的吸光度值，計算黃酒對DPPH自由基的清除能力以評價黃酒中多糖的抗氧化作用。結(jié)果表明，當黃酒中多糖質(zhì)量濃度為1 g/L時，對DPPH自由基清除率達到95%，說明黃酒中的多糖具有較強的抗氧化能力。沈赤等[14]通過給環(huán)磷酰胺免疫缺陷小鼠補充不同濃度梯度的黃酒中的多糖，以免疫因子在波長450 nm處的吸光度值來判斷黃酒中多糖在免疫方面的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黃酒中多糖可以顯著增加環(huán)磷酰胺免疫缺陷小鼠的血清補體，如白介素-6（interleukin-6，IL-6）、γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）以及腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等，而這些血清補體能抑制或是消除腫瘤，證明了黃酒中多糖可以通過提高血清補體來提高免疫功能。

2 多酚

2.1 黃酒中多酚的發(fā)現(xiàn)

多酚是于植物中發(fā)現(xiàn)，并具有潛在促進健康作用的一系列化合物的總稱。不同種類多酚具有不同作用，黃酒中的多酚具有減緩心血管疾病的作用[15]。

陳磊等[16]測定古越龍山黃酒中的活性成分，發(fā)現(xiàn)了9種多酚：兒茶素、表兒茶素、綠原酸、蘆丁、咖啡酸、原兒茶酸、丁香酸、阿魏酸以及β-香豆酸。

2.2 黃酒中多酚的作用機理

細胞外基質(zhì)金屬蛋白酶-2（matrixmetallo proteinase-2，MMP-2）會促進動脈粥狀硬化，加重動脈粥狀硬化癥狀。GUO H Y等[15]利用蛋白質(zhì)印跡法以及明膠酶譜法，檢測在低酒精濃度的中國黃酒中，高半胱氨酸（homocysteine，Hcy）誘導細胞外基質(zhì)產(chǎn)生MMP-2的產(chǎn)量變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Hcy通過一種劑量依賴方式顯著提升MMP-2的產(chǎn)量，即相同時間下，Hcy濃度越高，其誘導產(chǎn)生的MMP-2產(chǎn)量越高；但在中國黃酒的“介入”下，高濃度Hcy提升MMP-2產(chǎn)量的效果會大打折扣，證明了低酒精濃度的中國黃酒會緩解高濃度Hcy引起的動脈粥狀硬化。ZHAI X Y等[17]通過高脂飲食以及敲除低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）受體，建立動脈粥狀硬化的小鼠模型，向這些小鼠定期喂食黃酒中的多酚，發(fā)現(xiàn)能顯著降低小鼠動脈中粥狀硬化區(qū)域，其效果甚至優(yōu)于洛伐他汀，這也說明黃酒中多酚可減緩心血管疾病癥狀。LIN H等[18]研究發(fā)現(xiàn)，黃酒中的多酚通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子β1/smad3調(diào)節(jié)的細胞外基質(zhì)的合成，抑制阿霉素誘導的心肌纖維化，從而顯著降低動脈中粥狀硬化區(qū)域，減緩心血管疾病癥狀。

上述研究表明，黃酒中的多酚可通過抑制β1/smad3調(diào)節(jié)的細胞外基質(zhì)的合成、抑制Hcy誘導MMP-2的合成，以及抑制阿霉素誘導的心肌纖維化，來降低動脈粥狀硬化區(qū)域，減緩心血管疾病癥狀，其對動脈粥狀硬化的抑制作用甚至優(yōu)于洛伐他汀。

3 多肽

3.1 黃酒中多肽的發(fā)現(xiàn)

多肽是α-氨基酸以肽鍵連接在一起形成的化合物，是蛋白質(zhì)水解的中間產(chǎn)物。在機體營養(yǎng)匱乏時，多肽可分解作為供能物質(zhì)，供給機體能量。除了這一基礎功能之外，黃酒中的多肽在其他方面也表現(xiàn)出了較好的生物活性。

戴軍等[19-20]首次采用大孔吸附樹脂、高效凝膠過濾色譜和反相色譜對紹興黃酒中的多肽類物質(zhì)進行分離純化，最終鑒定出4種具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（angiotensin converting enzyme，ACE）活性的肽：纈氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-甘氨酸-甘氨酸-纈氨酸（valine-glutamate-aspartateglycine-glycine-valine，Val-Glu-Asp-Gly-Gly-Val）、脯氨酸-絲氨酸-蘇氨酸（proline-serine-threonine，Pro-Ser-Thr）、天冬酰胺-蘇氨酸（asparagine-threonine，Asn-Thr）和亮氨酸-酪氨酸（leucine-tyrosine，Leu-Tyr）。

3.2 黃酒中多肽的作用機理

MENG L P等[21]將血管平滑肌細胞分為7組，然后通過甲基噻唑基四唑、鏡片傳輸腔體、創(chuàng)口愈合來檢測血管平滑肌細胞的增殖以及流動情況，同時利用蛋白質(zhì)印跡法和明膠酶譜法檢測MMP-2/9以及基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑-2（tissue inhibitors of metalloproteinase-2，TIMP-2）的表達活性。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黃酒中的多肽會減少血管平滑肌細胞的流動和增殖，抑制MMP-2/9的活性，但不影響TIMP-2的表達活性，即中國黃酒能維持TIMP-2與MMP-2/9的平衡。而MMP-2/9會降解血管細胞，形成粥狀硬化，TIMP-2會抑制MMP-2/9的表達活性，TIMP-2與MMP-2/9的平衡對血管平滑肌細胞的流動與繁殖至關(guān)重要[22-23]。這表明，中國黃酒中的多肽同樣具有減緩心血管疾病癥狀的功能。

黃酒中多肽的代表物質(zhì)多功能蛋白質(zhì)IL-6，在細胞各種調(diào)節(jié)活動中都有較為重要的作用，包括腫瘤生長、增殖等，因此IL-6含量變化可作為腫瘤生長情況的指示因子[24-25]。IL-6通過增加輔助性T細胞17（T helper cell 17，Th17）細胞譜系、促進Th17細胞譜系功能[26]、抑制誘導調(diào)節(jié)性T細胞，使其有利于自身激活的促炎性CD4 T細胞產(chǎn)生應激性。而Th17細胞與風濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化、I型糖尿病和系統(tǒng)性紅斑狼瘡的發(fā)病機制有關(guān)[27-28]。當IL-6含量較低時，機體免疫力會下降[5]。由此可見，黃酒中的多肽不僅可作為腫瘤生長的指示因子，同時還能提高機體免疫力。

4 氨基酸

4.1 黃酒中氨基酸的發(fā)現(xiàn)

氨基酸是機體重要的營養(yǎng)物質(zhì)，除了能作為能源物質(zhì)外，它也是多肽、蛋白質(zhì)的基本組成部分，而多肽與蛋白質(zhì)是機體代謝等的效應物質(zhì)。黃酒中的氨基酸主要來源于糯米曲和小麥曲中蛋白質(zhì)的水解反應與微生物的代謝反應（主要由酸性蛋白酶和酸性羧肽酶催化），是酒精發(fā)酵過程中的氮源[29]。

HE S等[30]分析即墨老酒中生物活性成分時，首次檢出28種氨基酸，包括蘇氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、組氨酸、精氨酸、色氨酸等10種必需氨基酸；絲氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、天冬酰胺在內(nèi)的8種非必需氨基酸；以及α-氨基丁酸、β-氨基丁酸、γ-氨基丁酸、β-丙氨酸、磷酸乙醇胺、磷酸絲氨酸、鳥氨酸、瓜氨酸、胱氨酸和?；撬?。所有氨基酸中，γ-氨氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）含量最高，達到172.391 mg/L。

SHEN S等[31]利用傅里葉近紅外變換光譜法，定量分析了紹興黃酒與上海黃酒的16種氨基酸含量，其中丙氨酸、谷氨酸、精氨酸、脯氨酸、亮氨酸等氨基酸的含量較高，均超過300 mg/L，丙氨酸最高，達427.69 mg/L。

4.2 黃酒中氨基酸的作用機理

肌肉自噬會引發(fā)肌肉萎縮，其主要是由FoxO3激活的蛋白水解途徑引起[32]。當FoxO3被抑制時，禁食絲氨酸、蘇氨酸激酶/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（serine、threonine protein kinase/mammalian target of rapamycin，AKT/mTOR）通路被激活[33]，可改善肌肉萎縮[34，35]。亮氨酸可以通過抑制轉(zhuǎn)錄因子FoxO3a來影響蛋白質(zhì)分解途徑[36]，并激活AKT/mTOR通路，抑制骨骼肌萎縮。

谷氨酸可以調(diào)控肝細胞的蛋白質(zhì)合成速率[37]，但不同于其他已知的蛋白質(zhì)合成動力學膜信號因子（如神經(jīng)節(jié)苷脂、去甲腎上腺素、5-羥色胺等），谷氨酸可以穿過血腦屏障進入大腦[38]。因此，有理由推測，谷氨酸對肝細胞和神經(jīng)元都有積極的影響[39]。

腸道脯氨酸氧化酶的缺乏會降低果蠅腸道免疫力[40]，脯氨酸氧化會刺激過氧化氫（H2O2）的產(chǎn)生，而H2O2對病原菌具細胞毒性，同時也是免疫系統(tǒng)中的信號分子[41]。哺乳動物胎盤以及小腸中脯氨酸高度氧化使胎兒或是新生兒，在發(fā)育過程中免受疾病侵害[42，43]。以上可知。脯氨酸通過自身氧化來提高機體免疫力。

精氨酸可產(chǎn)生胰島素、生長激素、催乳素和胰島素樣生長因子-I，并以此在免疫方面發(fā)揮作用[44]。生長激素具有明顯的免疫作用，它會誘導胸腺T淋巴細胞合成，骨髓造血祖細胞生成[45]，還能增強T細胞對細胞因子的反應[46]；催乳素促進輔助性T細胞1（T helper cell 1，Th1）釋放淋巴細胞因子，增強免疫作用[45]；胰島素樣生長因子-I促使骨髓淋巴細胞發(fā)育成熟，還能抑制年齡對胸腺退化的影響，提高淋巴細胞數(shù)量和活性[47]。

5 其他健康因子

5.1 黃酒中的四甲基吡嗪

美拉德反應是羰基化合物與氨基化合物的反應，反應產(chǎn)物包括揮發(fā)性小分子化合物和非揮發(fā)性大分子化合物[48-50]。美拉德反應產(chǎn)物中也有一些屬于健康因子范疇，黃酒在釀造過程與貯存過程中也能發(fā)生美拉德反應，其反應產(chǎn)物也有些屬于健康因子。

CHEN S等[51]通過頂空固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法對含古越龍山、金峰紅標等10種黃酒中的香氣成分進行定量分析，成功檢出含四甲基吡嗪（tetramethylpyrazine，TMP）在內(nèi)的37種香氣成分，其中TMP含量最大為151 μg/L，最小為8.4 μg/L。

GONG X Z等[52]研究發(fā)現(xiàn)，TMP可以通過抑制活性氧產(chǎn)生、線粒體功能障礙、信號通路的促炎、程序性細胞死亡等，來阻止亞砷酸鈉誘導的腎毒性。細胞中游離的亞砷酸鈉會顯著增加細胞中活性氧，從而降低谷胱甘肽水平、細胞色素氧化酶活性以及線粒體膜電位，并因此造成線粒體功能障礙。當亞砷酸鈉誘導的細胞自噬在加入TMP后，細胞凋亡過程會受到抑制。也就是說，TMP可以通過減少細胞中活性氧、提高谷胱甘肽水平、預防線粒體功能紊亂，來防止細胞凋亡。

CAO J等[53]研究發(fā)現(xiàn)，TMP對肝癌細胞株（hepatocarcinoma cell2，HepG2）細胞會產(chǎn)生抑制作用，并且該抑制作用是通過一種劑量依存的方式實現(xiàn)的，他們通過異種移植腫瘤模型、透射電子顯微鏡技術(shù)、蛋白質(zhì)印跡法發(fā)現(xiàn)高濃度的TMP不僅會抑制腫瘤細胞生長、促進HepG2細胞的凋亡，同時還促進半胱天冬酶-3與聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（polyadenosine diphosphate ribose polymerase，PARP）在體內(nèi)外的分裂。而PARP、半胱天冬氨酸-3會促使細胞凋亡，惡化腫瘤細胞擴散[54-55]。各種結(jié)果表明，四甲基吡嗪具有抗癌功能，對癌癥的治療有較大的積極作用。

5.2 黃酒中的γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）是一種天然的非蛋白組成氨基酸，可由谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫羧酶的作用產(chǎn)生。謝廣發(fā)等[56]采用鄰苯二甲醛-芴甲氧羰基（o-phthalaldehyde-fluorene methoxycarbonyl，OPA-FMOC）柱前衍生高效液相色譜對紹興酒中GABA含量進行檢測，發(fā)現(xiàn)古越龍山酒中GABA含量為167～360 mg/L。

研究發(fā)現(xiàn)，GABA與甘氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，作用于與氯離子通道耦聯(lián)的受體[57]。在早期發(fā)育期間，由于較高的細胞內(nèi)Cl-濃度，GABA與甘氨酸可以使膜電位去極化，從而產(chǎn)生神經(jīng)電位，使機體出現(xiàn)相應的應激反應，即GABA與甘氨酸可作為興奮性神經(jīng)遞質(zhì)[58]。但是，若在生物體出生或是成熟時，GABA沒有從抑制性神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮性神經(jīng)遞質(zhì)，則會導致包括自閉癥譜系障礙在內(nèi)的神經(jīng)紊亂[58]。此外，GABA在免疫系統(tǒng)中具有與其在神經(jīng)系統(tǒng)中的同等作用[59]。

GABA影響包括單核細胞遷移[60]、巨噬細胞膽固醇外流[61]、調(diào)節(jié)性T細胞增殖[62]、促炎因子減少等免疫細胞的各種功能特性[63]，而這些是動脈粥狀硬化的主要病理過程。此外，GABA還對腦缺血損傷具神經(jīng)保護作用，而腦缺血損傷是動脈粥狀硬化的嚴重并發(fā)癥之一[64]。GABA作用機理示意如下：

5.3 黃酒中的無機元素

中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（inductively coupled plasma-optical emission spectrometer，ICP-OES）和電感耦合等離子體質(zhì)譜（inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS）法，在古越龍山黃酒中檢測出多種無機元素，包括Na、K、Mg、Se等[65]。Na+與K+在調(diào)節(jié)細胞膜離子通道方面作用顯著[66]；Mg2+在糖酵解途徑中有較大作用；常量元素中的C、H、O、N、P等用于生物體內(nèi)各物質(zhì)合成以及各代謝需求。另外，硒元素作為一種抗氧化元素，可以消除生物體中多余的自由基，防止機體衰老、免疫力下降等情況發(fā)生。

6 結(jié)論與展望

黃酒中含有多種健康因子（如多糖、多肽、多酚、氨基酸以及TMP等），這些健康因子對人體具有重要的生理作用。多糖具有較強的抗氧化能力，并能顯著增加血液中血清補體含量，提高機體免疫力；多肽能維持TIMP-2與MMP-2/9的平衡，緩解心血管疾病癥狀；多酚能抑制細胞外基質(zhì)合成與阿霉素誘導的心肌纖維化，從而減輕動脈粥狀硬化癥狀；TMP在體內(nèi)外均能引起肝癌細胞自噬；γ-氨基丁酸影響缺血性損傷病理過程。

黃酒成分復雜，健康因子種類眾多，在現(xiàn)有條件下仍有許多健康因子尚未被發(fā)現(xiàn)?？梢酝ㄟ^開發(fā)精度和準確度更高的分析技術(shù)方法，并將其應用于黃酒的健康因子研究中，找到新的健康因子種類，進而對其生理作用機制進行深入研究，豐富黃酒的健康內(nèi)涵。同時，研究黃酒中健康因子含量與釀造原料、釀造工藝以及釀造微生物的關(guān)系，通過優(yōu)選釀造原料、優(yōu)化釀造工藝、強化釀造微生物等方法，在保證黃酒風味的同時，提高黃酒中健康因子的濃度水平，實現(xiàn)黃酒的健康和風味雙導向發(fā)展。