黃酒生物活性成分及其功能研究進展

張元，白衛東*，劉功良

（1.仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州510225；2.廣州市廣式傳統食品加工與安全控制重點實驗室，廣東廣州510225）

黃酒生物活性成分及其功能研究進展

張元1，2，白衛東1，2*，劉功良1，2

（1.仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州510225；2.廣州市廣式傳統食品加工與安全控制重點實驗室，廣東廣州510225）

黃酒是中國民族特產和傳統食品，與啤酒和葡萄酒并稱為世界三大古酒。該文分析了黃酒中的生物活性成分，論述了黃酒的抗氧化、降血壓以及提高免疫力等功能，提出了我國黃酒現階段存在的問題，并對黃酒生物活性成分的研究方向進行了展望。

黃酒；生物活性成分；功能

黃酒是我國特有的釀造酒，它是以谷物為主要原料，在酒藥、麥曲或米曲所含的多種微生物的共同作用下，釀制而成的發酵原酒[1]。《本草綱目》寫道，“諸酒醇不同，唯米酒入藥用”，米酒即黃酒，是醫藥上重要的輔料和藥引子[2]，書中詳細記載了六十九種可用于治療疾病的藥酒，均以黃酒制成。黃酒被用作烹調和藥用，在我國已有數千年的歷史，具有疏通曲脈、保護腸胃、滋潤皮膚、扶肝、除風下氣等作用。傳統黃酒的特殊釀造工藝保留了大部分營養成分，在其發酵過程中會產生一些具有特殊生物活性物質。現代研究發現，黃酒中含有豐富的蛋白質、氨基酸、活性肽、酚類、低聚糖、維生素、礦物質等基本營養成分以及γ-氨基丁酸、多酚類物質、生物活性肽、功能性低聚糖、MonacolinK等具有特殊生物活性的功能性物質，具有抗衰老、降血壓、降膽固醇和免疫調節等生理功效[3]。隨著人們物質生活水平不斷提高，患有高血壓、高血脂、冠心病、糖尿病等“富貴病”的人群普遍增多，消費者的健康意識逐漸加強。然而，人們普遍將黃酒作為治病的藥酒和去腥的烹飪料酒使用，以致當前黃酒產業市場占有份額嚴重不足。由此可見，科學引導消費者正確對待、全面認識中國傳統黃酒的營養保健功能，從根本上改變消費者對黃酒的認識尤為重要。因此，很有必要加強對黃酒生物活性成分及其保健功能的研究，進一步推進我國黃酒產業的發展。本文對黃酒生物活性成分及其保健功能的國內外研究進展進行綜述，以期為保健黃酒的進一步研究與開發提供參考。

1 黃酒中生物活性成分

黃酒由純糧釀造，在發酵過程會產生一些具有特殊生理功能的生物活性成分，如γ-氨基丁酸（γ-aminobutyricacid，GABA）、多酚類物質、生物活性肽和功能性低聚糖等。與其他酒種相比，黃酒的酒精度低、風味獨特、營養豐富，被譽為“液體蛋糕”[4]。

1.1 γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸，又名4-氨基丁酸，哌啶酸，氨酪酸，分子式為C4H9NO2，是一種抑制性神經遞質，參與多種代謝活動，具有極其重要的生理功能。GABA是黃酒中的一種功能性成分，由霉菌、酵母菌和乳酸菌等微生物等在發酵過程中利用谷氨酸脫羧酶產生，此外原料中也含有一定量的GABA[5]。GABA是一種非蛋白質氨基酸，具有降血壓、降血脂及防止動脈硬化等生理功能，GABA可以通過降低神經元活性，而防止神經細胞過熱。同時GABA可以參與激活抗焦慮的腦受體，阻止焦慮相關的信息抵達腦，因此GABA可以從根本上起到鎮靜神經和抗焦慮的作用。此外，GABA還有安神、活化肝腎、促進酒精代謝等活性，具有增強長期記憶等生理功能[6]。有關報道稱日本研究者以富含GABA的米胚食品進行醫學試驗，結果表明其對帕金森綜合癥、老年癡呆有顯著的療效[2]。

GABA的檢測方法有比色法、高效液相色譜法、紙層析法等。謝廣發[7]使用鄰苯二甲醛（o-phthalaldehyde，OPA）-氯甲酸芴甲酯（fluorenylmethyl chloroformate，FMOC）柱前衍生高效液相色譜法檢測，研究結果表明，黃酒中GABA含量豐富，且不同年份和不同工藝的黃酒GABA含量不同。張慶慶等[8]采用柱前衍生化毛細管電泳法（capillary elec trophoresis，CE）對紅曲酒中γ-氨基丁酸含量進行了測定，并得到最佳測定條件：異硫氰酸苯酯（phenyl isothiocyanate，PITC）為柱前衍生化試劑，80mmol/L硼砂（pH9.5）為運行緩沖液，分離電壓25kV，柱溫20℃，檢測波長250 nm。朱豪[9]對廣東客家黃酒中γ-氨基丁酸進行研究，經優化得到最佳釀造工藝參數。經高效液相色譜法分析，得到最終釀造的客家黃酒中GABA含量為295.79 mg/L。錢敏等[10]為提高黃酒中GABA含量，對廣東客家黃酒的釀造工藝進行優化，并得到最佳釀酒工藝參數：酒藥0.5%、麥曲0.5%、紅曲5%、加水量5%（以原料糯米質量百分比計），裝瓶量200 g/L和浸米時間30 h。經高效液相色譜法對在此最佳參數下釀造的黃酒檢測，GABA含量達295.79 mg/L，比傳統工藝黃酒中GABA含量提高了142.89mg/L。龔金炎等[11]對傳統手工黃酒發酵過程中GABA含量的變化進行了研究，結果顯示GABA在前發酵和后發酵前期增加緩慢，在后發酵后期，由于發酵醪中的酵母不斷自溶，導致GABA含量迅速增加，后發酵結束時發酵醪中GABA含量為120.555 mg/L。

1.2 多酚類物質

多酚類物質是一種重要的功能性物質，其基本的碳架結構組成為2-苯基苯并吡喃和多羥基，分子內含有多個與1個（或多個）苯環相聯羥基的一類化合物，主要包括單寧、酚酸和類黃酮等。黃酒中的原料自身和釀酒體系中的微生物代謝會產生多酚類物質，糖化發酵劑也會影響黃酒中多酚類物質的種類與含量。有研究稱，黃酒中的多酚含量可達5.97 mg/L，黃酒中主要酚類物質有11種，包括兒茶素、表兒茶素、蘆丁、沒食子酸、槲皮素、原兒茶素、綠原酸、咖啡酸、P-香豆酸、阿魏酸和香草酸[7，8，12]。

由于多酚的鄰位酚羥基極易被氧化，且有較強的捕捉活性氧自由基的能力，使其具有很強的抗氧化性和清除自由基能力[13]。研究資料[14]顯示，植物多酚具有抗腫瘤、抗病毒以及抗衰老等生理活性。

白衛東等[15]分析了不同發酵階段客家黃酒中多酚類物質的動態變化以及不同品牌黃酒中的多酚類物質含量，結果表明在陳釀3年的范圍內，多酚類物質部分呈增多趨勢，部分呈減少趨勢。不同品牌的客家黃酒和江浙黃酒中多酚類物質的種類和含量差異較大。多酚類物質主要的功能是抗氧化，王雪飛等[16]研究發現，多酚類物質清除體內的自由基的機理有直接清除自由基、抑制氧化酶系、激活抗氧化酶系以及與誘導氧化的過渡金屬螯合四種方式。鄧乾春等[17]研究發現，多酚類物質有較強的清除自由基、抗衰老功能，對于保護心腦血管系統，預防心臟病具有重要意義，是一種天然的腫瘤抑制劑，對肝癌、皮膚癌、鼻咽癌等有較強的抑制作用。闕斐等[18]以總抗氧化能力、還原能力、清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基能力為評價指標，研究比較了3種黃酒的抗氧化活性，利用高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）鑒定出黃酒中含有10種酚類物質，發現多酚含量與黃酒的抗氧化能力呈正相關性。經檢測多年貯存后的古越龍山陳酒中的酚類物質，發現其中的兒茶素、綠原酸、香草酸含量相對較高，分別為4.21 mg/L、3.23 mg/L、2.38 mg/L[19]。黃詩琪[20]通過高效液相色譜-質譜（high performance liquid chromatography-mass spectrum，HPLC-MS）法對客家黃酒多酚進行成分分析，檢測結果顯示，客家黃酒中含有綠原酸、香豆酸、蕓香苷、阿魏酸以及丁香酸。ZHAI X Y等[21]研究發現，黃酒多酚具有抑制低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）受體基因敲除小鼠動脈粥樣硬化的作用，但并未闡明黃酒多酚抑制小鼠動脈粥樣硬化的具體作用機制。劉龍斌等[22]探討了黃酒多酚對同型半胱氨酸誘導的大鼠血管平滑肌細胞基質金屬蛋白酶-2和基質金屬蛋白酶-9表達和活性的影響及其信號通路，發現黃酒多酚可以通過抑制磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinases，PI3K）/絲-蘇氨酸蛋白激酶（serine/threonine protein kinase）通路，從而抑制同型半胱氨酸誘導的血管平滑肌細胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs）中的基質金屬蛋白酶-2/9，這可能是黃酒發揮抗動脈粥樣硬化作用機制之一。

1.3 生物活性肽

生物活性肽是在黃酒發酵過程中產生的，一般以數個氨基酸結合而成，人體腸胃對這種低肽的吸收性能好于單一氨基酸，且出現新的生理功效，比如降血壓、鎮靜神經、抗氧化、清除自由基、降低膽固醇、促進鈣吸收、調節免疫力、抗癌等功能[23]。

黃酒中的生物活性肽在種類和含量上都是其他酒類無可比擬的[24]，其主要來源于發酵中酵母分泌和微生物菌體自溶，當發酵周期增長酵母自溶產生多肽也就越多。俞劍燊等[25]研究發現，谷胱甘肽是一種保健黃酒中對酒精性肝損傷起保護作用的主要成分。戴軍等[26]利用超濾、大孔吸附樹脂柱層析和反相色譜法將紹興黃酒中活性肽類組分進行分離制備，通過高效液相色譜/電噴霧電離質譜聯用分析和氨基酸組成分析，鑒定出了一種血管緊張素轉換酶（angiotensin converting enzyme，ACE）活性抑制肽。

目前，已經發現了幾十種生物活性肽，其中谷胱甘肽可解某些食物中毒[27]。國內外對黃酒中生物活性肽研究程度較淺、研究范圍較窄。因此，黃酒生物活性肽有很大的發掘價值和研究空間。科研院所可對黃酒生物活性肽進行分離純化、功能性實驗、結構序列測定等相關研究，為黃酒保健養生功能的科學宣傳提供理論指導。

1.4 功能性低聚糖

功能性低聚糖是在黃酒釀造過程中曲麥微生物酶的作用下產生的，已檢測黃酒中的功能性低聚糖包括異麥芽糖、潘糖、異麥芽三糖三種異麥芽低聚糖[28]。低聚糖由2～10個單糖分子聚合而成。低聚糖具有低甜度和低熱量的特點，被人們稱為“膳食纖維”。功能性低聚糖具有降低血氨濃度、增強免疫力、促進營養元素的吸收利用、改善便秘和抗齲齒等功效。

我國對功能性低聚糖的開發起步較晚，國內“九五”期間開始立項展開研究。功能性低聚糖只存在少數天然食品中，有關研究表明，只需每天只攝入幾克功能性低聚糖即可使雙歧桿菌起到增殖效果。黃酒中功能性低聚糖主要來源于兩方面：一是酶解原料米中的支鏈淀粉，二是在黃酒發酵過程中由某些微生物合成。

謝廣發等[29]采用高效液相色譜法對黃酒中的低聚糖進行分析，結果表明黃酒中有含量豐富的功能性低聚糖：異麥芽糖、潘糖及異麥芽三糖，三者平均含量分別為2.77mg/mL、2.86 mg/mL、1.25 mg/mL。賀帥[30]通過高效陰離子交換色譜積分脈沖安培檢測法得到功能性低聚異麥芽糖（異麥芽糖、異麥芽三糖和潘糖）含量為5.290 g/L，功能性低聚異麥芽糖，既能改善腸道的微生態環境，促進B族維生素的合成以及礦物質的吸收，又能夠提高機體新陳代謝水平，增強免疫力，同時分解腸內毒素和致癌物質，預防各類慢性病和癌癥，并且還能降低血清中血脂和膽固醇[31]。

1.5 Monacolin K

Monacolin K在常溫下為白色晶體；其熔點較高，可高達157～159℃；易溶于甲醇、丙酮、乙醇、苯和氯仿，但不易溶于水，也不溶于正己烷和石油醚，其分子式為C24H36O5，相對分子質量為440.55，有酸式和內酯式兩種存在形式，在一定條件下可相互轉化。

Monacolin K是一種具有明顯降低膽固醇和血糖功能的生理活性物質。黃酒中的Monacolin K主要來源于紅曲。市場上降血脂藥品主要包括以他汀類為主的西藥、以中藥為主的中藥降脂產品以及預防性的降脂保健品，其主要降脂活性成分都是Monacolin K[32]。許建生[33]利用含有Monacolin K的麥曲釀造黃酒，經HPLC法檢測，黃酒成品中Monacolin K含量為0.080 mg/mL。

2 黃酒保健功能

2.1 抗氧化

黃酒作為一種釀造酒，含有多種天然抗氧化活性成分，包括多酚類、黃酮類、多肽、糖、美拉德反應產物和礦物質等。據報道，紅曲黃酒釀造過程中添加的紅曲具有抗氧化功效[34]。黃酒中多酚類物質的多個鄰位酚羥基可以和金屬離子發生絡合反應，且酚羥基中的鄰位酚羥基極易被氧化，同樣使黃酒表現出良好的抗氧化性。

趙文紅等[35]分析了不同酒曲配方釀造出來的廣東客家黃酒總酚含量、總抗氧化能力、DPPH自由基清除能力和還原能力的差異，發現紅曲對廣東客家黃酒抗氧化活性有一定影響。羅鋁鏗等[36]通過對比珍珠紅娘酒、梅州娘酒、月子酒三種黃酒的抗氧化能力，發現不同黃酒之間的抗氧化能力差異可能與釀造原料有關。孟如杰[37]研究發現，黃酒中具有抗氧化活性的物質包括多肽、美拉德反應產物、酚類物質和礦物質等，其中貢獻最大的是多肽和酚類物質。研究表明黃酒中酚類物質含量與自由基的清除能力呈正相關，其抗氧化性主要來源于其中含有的3種酚類物質：兒茶酚、沒食子酸和丁香酸。劉浩等[38]通過對4種黃酒總多酚含量以及抗氧化性研究發現，雜糧黃酒多酚含量較高且具有較強的抗氧化活性。QUE F等[39]對紹興黃酒中的抗氧化物質進行分離和分析，明確了黃酒中除常規的抗氧化活性的肽類物質外，還有多酚類物質。谷胱甘肽和谷胱甘肽過氧化酶能夠清除自由基和脂質過氧化物，抑制自由基的生成反應。谷胱甘肽過氧化酶是含硒的酶蛋白，其活性由硒元素決定，而黃酒中恰恰富含硒元素和谷胱甘肽。

目前我國對黃酒的抗氧化活性研究較少且比較淺顯，大部分局限于體外抗氧化實驗及簡單的動物性實驗，各種抗氧化活性物質之間的作用關系尚未明確。

2.2 降血壓

黃酒具有降血壓的保健功能，黃酒中的GABA通過調節中樞神經系統從而達到降血壓效果。GABA可作用于脊髓的血管運動中樞，促進血管的擴張，從而使血壓降低。朱豪[9]對含GABA的廣東客家黃酒的加工工藝進行優化并對黃酒發酵過程中GABA及其相關物質的動態變化進行了探索，實驗證明廣東客家黃酒中的γ-氨基丁酸具有降血壓功效。此外，黃酒中的多肽和釀造過程中添加的紅曲也具有降血壓的功效。然而，陳錫文[40]就黃酒的降血壓作用進行了初步研究，給雄性SD大鼠灌胃不同劑量的黃酒，結果顯示黃酒對大鼠血壓無明顯影響。

2.3 提高免疫力

黃酒中具有提高免疫力功效的成分主要有功能性低聚糖、鋅、硒、多肽、維生素E和脂肪酸等。黃酒中的功能性低聚糖可以被腸道內的雙歧桿菌利用，促進雙歧桿菌增殖，增強機體免疫力[4]。沈赤等[41]研究黃酒多糖對免疫缺陷小鼠血清免疫因子的影響，發現黃酒多糖也能能提高免疫缺陷小鼠的免疫功能。黃酒中的鋅對人體免疫調節過程起著重要的作用。黃酒中的硒在酒中是最高的，比紅葡萄酒高約12倍，比白葡萄酒高約20倍。硒可以消除體內產生過多的活性氧自由基，刺激免疫球蛋白及抗體的產生[42]，因而具有提高機體免疫力的功效。王璟等[43]通過研究黃酒對正常小鼠抗疲勞能力和D-半乳糖所致亞急性衰老小鼠免疫器官的影響，發現黃酒能提高小鼠的抗疲勞能力，增強衰老小鼠的免疫能力。此外，黃酒中多肽也有提高免疫力的功效。黃酒中含量豐富的維生素E和脂肪酸誘導細胞因子，可通過改變免疫細胞和相關蛋白酶結構來進行免疫調節。

2.4 其他功效

適量飲用黃酒有益身體健康。相關研究表明，飲用黃酒能調節血漿血脂水平[44]、改善腸道菌群[45]、拮抗鉛吸收[46]，具有延緩衰老[47]、預防冠心病[7]、抑制動脈粥樣硬化[48-49]等功效，但目前國內外相關詳細機理研究較少。

3 總結與展望

本文對黃酒的生物活性成分及其保健功能進行了系統地總結，并對未來黃酒生物活性成分的研究方向進行了展望。隨著消費者自我健康意識的提高，人們的飲酒理念也逐漸向低度、健康、營養轉變，而酒精度低、營養豐富、具有保健功能的傳統黃酒正好符合這一消費趨勢，并得到消費者普遍的認可和青睞。目前我國對黃酒的保健功能研究仍處在比較淺顯的水平，大部分停留在生產工藝優化和常規營養物質理化指標檢測等基礎研究階段，尚未深入發掘黃酒中生物活性成分的作用機制，未能明確各種保健功能之間的關系和規律。

我國研發人員可在不改變酒體品質及風味的前提下，在傳統黃酒釀造工藝基礎上合法添加適量的藥食兼用的中藥或提取其中某種生物活性物質，生產出具有特定保健功能的黃酒，滿足人們對黃酒功能性的要求。各大黃酒企業可與高校密切聯系、大膽創新，合力研發新的保健型黃酒產品，為黃酒市場注入活力。科研院所可借鑒國外葡萄酒和清酒的研究經驗，加強對黃酒中的生物活性物質及其作用機理的系統且深入的研究，進一步研發出我國新型功能性保健黃酒，以提高消費者對黃酒保健功能的科學認識，促進黃酒行業的全面、協調、可持續發展。此外，相關科研院所可加強交流合作，發揮各自研究領域的優勢，全面深入挖掘黃酒的功能性機理。行業協會可通過大眾媒體以及微信平臺等向消費者科普黃酒的營養知識，做好輿論宣傳引導工作，科學地宣傳黃酒的保健功能，消除人們對黃酒只作為烹飪酒和藥酒的誤解，提高黃酒的經濟效益和社會效益。

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Research progress of bioactive components in Chinese rice wine and their functions

ZHANG Yuan1,2,BAI Weidong1,2*,LIU Gongliang1,2
(1.College of Light Industry and Food Science,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China; 2.Guangzhou Key Laboratory of Guangdong Style Traditional Food Processing and Safety Control,Guangzhou 510225,China)

Chinese rice wine is national specialty and traditional food of China,and known as the world's three ancient wines with beer and grape wine.In thispaper,the bioactive components in Chinese rice wine were analyzed.The functions of Chinese rice wine(including antioxidation,lowering blood pressure,improving immunity)were reviewed.The problems existing in Chinese rice wine and development directions of bioactive components in Chinese rice wine were put forward.

Chinese rice wine;bioactive component;function

TS262.4

0254-5071（2017）07-0005-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.07.002

2017-02-16

廣東省省級科技計劃項目（2013B090600157）；廣東省自然科學基金項目（2014A030313592）

張元（1992-），男，碩士研究生，研究方向為食品科學。

*通訊作者：白衛東（1967-），男，教授，博士，研究方向為食品化學、食品添加劑。