Research Advance in Active Functional Factors in Baijiu

Liquor-Making Science and Technology - - News -

HUANG Yingqi1, YANG Fei1,2,3, WANG Weiping1,2,3 and ZHANG Huashan1,2,3 (1.School of Food and Biological Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068; 2 Key Lab of Fermentation Engineering of Ministry of Education, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068; 3. Hubei Collaborative Innovation Center for Industrial Fermentation, Wuhan, Hubei 430068, China) Abstract: Baijiu, as a traditional Chinese fermentation product, has certain healthcare functions. Through the analysis of the composition and the physiological function of the active functional factors in Baijiu mainly including acids, alcohols, phenols, esters, aldehydes, ketones and other compounds, we provided some scientific support for the concept that moderate drinking is good for health. Key words: Baijiu; active functional factor

中国白酒作为中国传统的发酵产品,具有悠久的历史,是中华民族智慧的结晶,也影响着一代代中国人的餐饮文化。中国白酒种类繁多,按酒精含量可分为高度酒、降度酒和低度酒[ 1];按香型可分为浓香型、清香型、酱香型、米香型和其他香型[ 2];按酒曲的种类可分为大曲白酒、小曲白酒、大小曲混合

[3]白酒、麸曲白酒、红曲白酒和麦曲白酒。研究表明,适量饮酒有益身心健康,可以有效降低冠心病、癌症和呼吸道疾病的患病率以及心脏疾病的死亡

[4]率 。国内外学者通过对白酒中成分的检测分析以及相关活性研究,表明白酒中含有多种与人体身心健康有关的活性功能因子,本文将对白酒中的活性功能因子及其研究进展展开综述。 1 白酒中酸类物质功能因子 1.1 乙酸梅兰春、洋河蓝色经典、五粮液、古井贡酒、黄金酒等品牌的白酒中都含有乙酸,其含量分别为1024.23 mg/L、516.3 mg/L、138.2 mg/L、518.2 mg/L、192.5 mg/L[ 。研究表明,乙酸能够促进肝脏脂肪4]酸氧化并抑制脂肪酸从头合成,从而达到降血脂、[4] [5]降胆固醇以及延缓血管硬化等功效 。白鸽等 发现乙酸能促进牛肝细胞脂肪酸活化及氧化途径关键酶ACSL1和CS的反转录,从而影响细胞脂代谢关键酶的表达。Kondo等研究表明,乙酸可促进[6]饮食诱导的肥胖小鼠肝脏脂氧化基因ACO 和

CPT- 1的表达。孙志远等 发现乙酸对兔VX2肝肿[7] [8]瘤具有显著的灭活效果。李新丰等 发现经皮肝穿刺注射乙酸治疗法可以明显减轻患者腹痛程度,减少药物用量,并且患者肝功能恢复效果较好。1.2 乳酸梅兰春和洋河蓝色经典白酒中乳酸的含量分别为980.43 mg/L和 362.3 mg/L[ 。研究表明,乳酸4]能维持肠内的酸性环境,低pH值有利于肠道蠕动, [9]从而维持正常的生理功能 。此外,乳酸对大肠杆菌、霍乱菌、伤寒菌很多致病菌都具有极强的抑制能力,当乳酸浓度在1 mg/mL时,上述致病菌在3h [10]内将全部死亡 。1.3 丁酸丁酸是大部分白酒中都含有的一大类有机酸,梅兰春、洋河蓝色经典、五粮液、古井贡酒、黄金酒中丁酸的含量分别为90.85 mg/L、194.3 mg/L、52.2 mg/L、146.8 mg/L、50.6 mg/L[ 。研究表明,丁酸具有提高4]肠道自身免疫力以及防止肠炎和癌变的功效。Yukihiro Furusawa 等通过小鼠实验发现,丁酸可[11]以促进小鼠结肠T细胞的分化,从而提高肠道的自身免疫能力。Inan 等 发现丁酸具有通过抑制组[12]蛋白去乙酰酶达到提高结肠的抗炎能力。Thibault [13]等 发现肠道内丁酸的缺乏会导致肠内炎症。结肠炎会增加结肠癌变的机会,故丁酸可预防结肠的癌变。Menzel 等 研究发现丁酸能够降低患结肠[14]癌的风险。Pellizzaro 等 研究表明丁酸通过抑制[15]肿瘤细胞增殖、诱导分化和凋亡以及肿瘤新生血管的形成达到抑制肿瘤的功效。1.4 中链脂肪酸中链脂肪酸也是白酒中的一类脂肪酸物质,主要包括辛酸、癸酸等。Xue等 发现中链脂肪酸能[16]够降低高甘油三酯水平,从而改善载脂蛋白代谢。[17]庄名扬等 研究发现,剑南春白酒中辛酸和癸酸具有改善脂代谢与糖代谢、减少体内脂肪积累的功[18] [19]能。刘英华 与张荣欣 等研究发现,辛酸和癸酸可有效减少机体脂肪聚集,改善血甘油三脂、血胆[20]固醇水平,具有减肥功效。宫雪等 发现辛酸与癸酸可以降血糖,且癸酸还能改善葡萄糖耐量。1.5 高级脂肪酸 ω-剑南春和五粮液中含有亚油酸( 6不饱和脂ω-肪酸)、亚麻酸( 3不饱和脂肪酸)、棕榈酸等高级[21]脂肪酸 。研究表明,亚油酸和亚麻酸具有降胆固醇、降血压、抗血栓、抗氧化、抗癌以及提高记忆能力ω- ω- [ 23]和免疫力等作用22- 。 3和 6 PUFA可以通过NF-参与 kB途径等抑制炎症,减少人和大鼠淋巴IL-细胞的增殖以及人和动物体内白介素1和2( 1、IL- α ω- ω- 2)和肿瘤坏死因子 的生成 。当 3和 6 [22] PUFA剂量达到0.15 g/kg时,能抑制血小板聚集,从而抑制正常大鼠体外血栓形成[ 24];何荣等[25]研究发现亚油酸可抑制LPS诱发小鼠巨噬细胞炎症因子的释放,从而抑制内毒素血症的发生及发展;田玉[26]玲等 发现亚麻酸对于DSS诱导的大鼠急性结肠炎症具有保护作用,可能成为治疗炎症性肠病的新[27]手段。王筱菁等 发现棕榈酸能使人成骨肉瘤细胞MG 63细胞凋亡。1.6 阿魏酸梅兰春芝麻香型白酒、洋河绵柔型白酒、多粮浓香型白酒五粮液和剑南春中都检测出含有一定量的阿魏酸。阿魏酸作为酚类酸,具有抗氧化、抑制肿瘤、提高神经系统免疫能力、保护肝脑损伤以[ 29] [30]及抗辐射等作用 28- 。张璐等 发现,80 mg/kg 浓[28]度的阿魏酸能改善疼痛抑郁症。汤浩等 发现阿魏酸可以影响细胞周期,使肝癌细胞HepG2阻滞于G2/M期。赵文红等 发现阿魏酸对红细胞溶血和[31]血清自氧化均具有很好的保护作用,并能有效抑制肝匀浆自发性和Fe2+诱导性脂质过氧化。 2 白酒中醇类与酚类物质功能因子 2.1 丙三醇梅兰春芝麻香型白酒中含有750.6 mg/L的丙三[4]醇 。丙三醇具有良好的促渗作用,同时对人体癌[32] [33]细胞有弱抑制作用 。徐先荣等 研究证明甘油有助于治疗突发性耳聋。2.2 半乳糖醇梅兰春芝麻香型白酒中含有579.62 mg/L的半[4] [34]乳糖醇 。张百舜等证明半乳糖醇具有通便功效 。2.3 赤藓糖醇梅兰春芝麻香型白酒中含有33.28 mg/L的赤

[4]藓糖醇 。赤藓糖醇是一种低热量甜味剂,具有安[35] [36]全无毒、易吸收、防龋齿 以及抗氧化 等特点。2.4 甘露醇[37]扳倒井酒中含有微量的甘露醇 。甘露醇可[38] [39]提高血浆渗透压,降低颅内压 。谭来勋等 研究表明甘露醇能够降低神经功能缺损程度。2.5 环己六醇[40]剑南春酒中含有环己六醇 。环己六醇(肌醇)是一种生物活素,是生物体内不可缺少的成分,能合成肌醇磷脂、膜磷脂、鞘脂等的前体物质,为人类的多种细胞的生长所必需,常用于治疗肝病、脱发症、四氯化碳中毒等疾病。2.6 酚类化合物4-乙基愈创木酚和愈创木酚是剑南春酒中良好的自由基消除剂,具有消除活性氧功能,可预防与自由基和活性氧有关的心脏病、脑溢血等疾病的[4]发生 。 3 白酒中酯与醛酮类物质功能因子 3.1 有机酸乙酯梅兰春、洋河蓝色经典、五粮液、古井贡酒、黄金酒等品牌的白酒中都含有机酸乙酯,是白酒中的主要香气成分,其中梅兰春芝麻香型白酒中有机酸乙酯含量较多,乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯的含量分别为2185.16 mg/L、2657 mg/L、84.134 mg/L[ 。4]有机酸乙酯进入人体后会被水解或者酶解成相应的有机酸发挥其功效。研究表明,乙酸乙酯可以有效降低血清中ALT水平和肝脏组织及血清中的NO含量,对急性肝损伤起到保护作用 。[41] 3.2 当归内酯[21]徐占成等 在剑南春白酒中检测到了当归内酯。当归内酯具有清除自由基和抗氧化的功能。[42]龙锐等 研究发现当归内酯对DPPH ·和· OH有良[43]好的清除作用。张光毅等 发现当归内酯可以降低缺血脑组织中iNOS表达量及其酶活性以及抑制NO。最近研究发现,当归内酯是一种生物反应免疫调节剂,可通过不同途径拮抗化学因素引发的免[44] [45]疫抑制作用 。张宇晖等 研究发现当归内酯可以促进小鼠体内的特异性抗体的分泌,并且促进 CTL细胞的活性,提高其对病毒、肿瘤细胞等抗原[46]物质的杀伤作用。龙锐等 发现当归内酯能够显著提高小鼠的免疫能力。3.3 醛酮类化合物[47]周新虎等 在洋河绵柔型白酒中检测到微量的3,4- ,3,4-二羟基苯甲醛。研究表明 二羟基苯甲醛具有扩张血管[ 48],改善微循环[49]以及抗氧化能力[50]。

4 白酒中其他功能因子

4.1 含硫化合物

3- 3-芝麻香型白酒中含有 甲硫基丙醇和 甲硫基丙酸乙酯,这两种含硫化合物具有一定的抗氧化

[51]能力和分解甘油三酯的活力 。4.2 吡嗪类化合物

吡嗪类化合物作为重要的呈香呈味物质,是形成酱香型白酒风味的重要物质,茅台酒(酱香型)中吡嗪类化合物含量为63.56 mg/L,是其他香型白酒含量的近20倍 。吡嗪类化合物作为白酒中重要

[52]的健康功能因子,具有调节心脏收缩和血管调节功能,抗氧化,保护大脑和脊髓损伤,抗肿瘤,预防糖

[53]尿病,修复肝肾损伤等作用 。4.3 Monacolin类化合物剑南春酒中含有洛伐他汀(Monacolin K),含量

μg/ 35~50 L,洛伐他汀是常用的心血管疾病类药

[21]物。Monacolin K的酸式结构与胆固醇合成的关

HMG-键酶 CoA还原酶结构类似,因此 Monacolin

HMG- K 对 CoA还原酶具有竞争性抑制作用,从而控制胆固醇的合成[ 54],并且能升高某些病人的HDL-

CH(高密度脂蛋白胆固醇)浓度,增加了肝细胞中的LDL受体活性,从而加快LDL的分解代谢,降低血浆中的LDL水平 。Monacolin K还具有抑[55]

B-制LDL中脱辅基蛋白Apo 100的合成作用,降低

[56]甘油三酯、脂蛋白等物质的合成和分泌 。Monacolin K的酯构型弱碱化,形成它的碱土金属盐、土族金属盐等,它们具有预防和治疗胆结石、前列腺肥大、肿瘤的作用,能够使胆结石形成指数下降,改善前列腺肥大程度,使排尿恢复正常,还能使肿瘤增殖率降低,延长寿命,并且钠钙镁盐效果最佳。4.4 萜烯类

剑南春含有萜烯类化合物。萜烯类化合物具有抑制肿瘤细胞,诱导肿瘤细胞凋亡,诱导肿瘤细胞分化,抗肿瘤细胞浸润、迁徙和转移,抗肿瘤血管生成,逆转肿瘤细胞耐药性,对放化疗增敏,提高机体免疫功能等作用。4.5 杂环类

剑南春白酒中含有27种呋喃类、7种噻唑类、6种吡喃类、10种吡喃酮类化合物,这些杂环类化合

[40]物具有一定的抗氧化和抗肿瘤活性 。4.6 微量元素

[10]庄名扬等 通过检测发现剑南春和五粮液中含有Ca、Zn、Fe、Cr等微量金属元素。Ca2+是人体构成骨骼的重要成分,并且参与凝血过程、肌肉收缩过程、神经递质的合成与释放等。人体缺乏Zn2+会影响儿童的智力及生长发育,可能会引起免疫缺陷、性功能低下、白内障和夜盲症、易患癌肿等症状。人体内的Fe3+参与血红蛋白的组成,调节血小板的生成,缺铁会导致贫血,抵抗力下降等症状。 5 结语

白酒中含有1000多种风味物质,目前发现的活性功能因子就有200多种,随着研究的不断深入会有更多的活性功能因子揭开其神秘的面纱。检测技术的发展,为白酒中活性功能因子的发现奠定了基础,这些健康因子的生理活性功能不断被发掘,为白酒的安全性与保健功能提供有力依据。虽然白酒中含有众多有益健康的功能因子,但是过量饮酒会引起酒精中毒,影响神经系统和人体各脏器的代谢与功能。故饮酒的量也影响着饮酒者的身体健康以及活性功能因子的功效。在白酒酿造过程中,提高活性功能因子的含量,降低有害成分,是今后研究的发展方向。

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