葡萄酒與健康關系的研究新進展

張文慧，李青林，黃麗輝，張永玲，陳思奇，黃小丹，王 玉，龍丹鳳*

（1.蘭州大學 公共衛生學院，甘肅 蘭州730030；2.甘肅省人民醫院，甘肅 蘭州730030）

葡萄酒的健康功效已經被科研工作者從多個研究角度進行了挖掘與探索，尤其近年來，研究成果不斷豐富。其中，多酚類化合物所產生的健康功效被報道的最多，主要歸因其抗氧化活性、抗腫瘤、保護心血管、減少骨量流失、調節腸道菌群等作用[1-5]。雖然葡萄酒可產生多種健康效應，然而仍需適量飲用。最近有研究發現，每人每周酒精攝入量不能超過100 g，相當于13%vol酒精度的葡萄酒950 mL，超過此閾值會增加全因死亡率和心血管疾病風險[6]。該文主要對近年來各葡萄酒與機體健康關系的相關研究進行了綜述，以期為更加深入了解葡萄酒提供參考。

1 葡萄酒的主要營養成分及生物活性物質

葡萄酒的成分中除了水和酒精外，還含有豐富的營養成分和生物活性物質，如礦物質、維生素、多酚類化合物、植物雌激素等[7-8]。葡萄酒的化學成分較齊全，其營養性能可供給人體一定熱量，其中，鉀具有防止水腫和利尿的作用，是人體內碳水化合物和蛋白質代謝過程中所必需的[9]；鋅作為人體不可或缺的元素之一，對人體生長和發育及其重要，與其他微量元素在體內有著微妙的平衡作用[10]；葡萄酒中含量較高的肌醇，能促進肝臟和其他組織中脂肪的新陳代謝，有效防止脂肪肝和膽固醇，加強腸的吸收能力，促進食欲[1]；含有的維生素B2輔助體內蛋白質、碳水化合物和脂肪這三大營養素的新陳代謝，促進細胞再生，并有助于形成抗體[9]。

葡萄酒中含有24種氨基酸，其中有8種是人體“必需氨基酸”，是人類生命中所需而且必需的營養物質。葡萄酒中的有機酸成分也不少，如葡萄酸、檸檬酸、蘋果酸大都來自于葡萄原汁，能夠有效地緩解神經中樞、舒筋活血，對腦力和體力勞動者來說，都是不可缺少的營養物質。

除了上述成分外，葡萄酒還富含多酚類化合物，它們是一類含有苯環結構的有機化合物，廣泛存在于蔬菜、水果、茶葉、巧克力和葡萄酒等，具有抗氧化、降血脂，抗動脈粥樣硬化（anti-atherosclerosis，AAS）等功效[11]。根據其結構的不同可分為兩大類：類黃酮類（flavonoids）和非類黃酮類（non-flavonoids）。此外由于單寧（tannin）具有可與蛋白質結合等多種重要性質，使之成為一類特殊的多酚（見表1）。

表1 葡萄酒中主要的酚類物質Table 1 Main phenolic substances in wine

2 葡萄酒與健康關系的國內外研究現狀

流行病學和臨床研究指出，定期適量飲用葡萄酒，與其他酒精類飲品相比能更有效地降低心血管疾病和某些癌癥的發病率及死亡率[12-13]。近年來，國內外學者對葡萄酒中多酚類物質的研究成果越來越豐富，進一步闡釋了葡萄酒可為機體可帶來多種健康功效，主要研究成果詳見表2。

表2 近10年國內外學者對葡萄酒與機體健康關系的相關研究Table 2 Research on the relationship between wine and body health by domestic and foreign scholars in recent 10 years

3 葡萄酒促進健康的相關機制

3.1 抗動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是心血管疾病的重要致病條件之一。紅葡萄酒中的白藜蘆醇、兒茶素、花青素等通過發揮抗氧化和清除自由基（free radical）等功能，具有抗AS的作用，其相關機制主要包括以下幾個方面：

3.1.1 抗自由基及抗氧化

自由基是一類不穩定的單電子化學實體，金屬離子可催化血液中的低密度脂蛋白（low-density lipoprotein，LDL）生成脂自由基，引發脂質過氧化的鏈式反應，破壞膜的生物功能，在AS進程中造成細胞和基因損傷[25]。因此，預防AS可通過清除自由基，螯合金屬離子，抑制氧化酶和激活抗氧化酶活性來實現。紅葡萄酒中的酚類物質作為天然的自由基清除劑，根本機制在于羥基結構上的氫離子能夠轉移并穩定自由基。此外，白藜蘆醇能通過抑制氧化酶活性和與銅離子螯合來阻止LDL氧化；槲皮素、原花青素等能夠上調細胞內抗氧化酶核轉錄因子（nuclear factor erythroid 2-related factor-2，Nrf2）的轉錄水平，增強抗氧化酶的表達，抑制LDL氧化[26]。

3.1.2 改善血管內皮功能

血管內皮功能障礙是AS的早期改變，并且可以在未來作為心血管疾病獨立的一項預測指標，主要包括血管張力調節障礙和粘附分子表達異常兩個方面[27]。人群研究顯示，飲用脫醇紅葡萄酒和紅葡萄酒有利于血管舒張，對內皮功能具有改善作用，且飲用含酒精的紅葡萄酒比脫醇葡萄酒增加了人體的動脈內徑及血流量，而脫醇葡萄酒更增加了血流量介導的血管擴張[28]，說明葡萄酒改善內皮功能并不全部依賴酒精。除普通紅葡萄酒外，適度飲用香檳酒4 h和8 h后誘導內皮依賴性血管舒張的急劇變化，每日適量飲用香檳酒主要是通過提供能夠改善一氧化氮（NO）生物利用度和降低基質金屬蛋白酶活性的酚類成分來改善血管性能[29]。多酚物質中槲皮素和反式白藜蘆醇具有改善血管內皮功能的作用。內皮通過一氧化氮合酶（nitricoxidesynthase，NOS）釋放一氧化氮（nitric oxide，NO）擴張血管[15]。白藜蘆醇能夠通過誘導人體內皮型NOS，產生適量NO舒張血管、抑制血小板凝聚和粘附；還能作用于血管平滑肌，發揮非內皮依賴性血管舒張功能，抑制血管細胞增生，阻止血栓形成[30]。

3.1.3 調節脂質代謝的功能

過量攝入飽和脂肪和膽固醇可造成血液及其他組織器官中脂質及其代謝產物質數量異常，脂質代謝異常是AS發生和發展的首要危險因素[31]。葡萄酒能增加高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）和載脂蛋白水平，作為“血管清道夫”，HDL-C能夠攝取血管壁內膜底層沉浸下來的低密度脂蛋白、膽固醇、甘油三酯等有害物質，且使膽固醇構成從細胞膜流向血漿脂蛋白的濃度梯度，使其移至肝臟并分解代謝出體外，減少血漿HDL中游離膽固醇的濃度，對心血管疾病具有保護作用[32]。

3.1.4 抗血小板和抗血栓

血小板在生理性止血過程中發揮著重要作用，但其活化、聚集也會參與到一些病理過程中。血小板活化時會釋放一些活性物質同時作用于花生四烯酸（arachidonic acid，AA）的代謝過程[33]。AA可通過環氧合酶（cyclooxygenase，COX）代謝生成收縮血管和促血小板聚集的血栓烷素A2（thromboxane A2，TXA2）及其代謝產物TXB2，并通過脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）的作用產生羚酸和白烯，這些物質在血小板聚集、形成血栓過程中發揮病理作用[34]。在離體的血漿標本，紅葡萄酒中的白藜蘆醇能夠抑制COX和LOX活性，在抗血小板聚集過程中發揮功效[28]。但也有研究發現乙醇才是紅葡萄酒中抗血小板凝聚的主要因素[35]。雖然關于紅葡萄酒抗血小板凝聚和抗血栓機制至今尚未統一，但根據現有研究發現，適度攝入紅葡萄酒對心血管和血栓性疾病的發生可起到預防作用。

3.1.5 抗炎

炎癥是組織損傷、感染或者免疫攻擊的早期應答反應，抑制炎癥反應是干預AS病變的重要部分。葡萄酒中的多酚類化合物可通過抑制炎癥因子、降低脂多糖誘導的炎癥介質，阻礙炎癥發生，同時對于炎癥性腸病的預防發揮功效[36]。NO在炎癥發生過程中發揮雙向調節能力，正常情況下內皮型NOS可誘導適量的NO產生，改善內皮功能；但誘導型NOS在內皮細胞受到刺激時會催化釋放過量NO自由基，造成血管過度的舒張和細胞損傷，最后形成嚴重的發炎反應。大鼠炎癥模型實驗中發現，白藜蘆醇具有良好的抗炎作用，可以對誘導型NOS活性具有抑制作用，同時減少炎癥介質NO，減輕炎癥損傷[37]。

3.2 預防腫瘤、癌癥

癌癥是全球第二大死因，近幾十年來倡導利用天然產物作為癌癥的化學預防劑[38]。有研究發現，經葡萄自然發酵釀造而成的葡萄酒，可以通過抑制芳香酶活性來抑制絕經后婦女乳腺原位雌激素的形成，由此推薦可將紅葡萄酒及其提取物作為高風險乳腺癌婦女的預防性膳食補充劑[38]。腫瘤細胞通過相關的信號通路完成增殖、轉移和侵襲等活動，多酚類化合物可介導相關的信號通路調節腫瘤細胞周期、抑制血管生成和促進細胞凋亡[39]。作為葡萄酒中主要的多酚類物質——沒食子酸和白藜蘆醇可抑制動物和體外癌細胞發生癌變。沒食子酸通過作用于COX、核糖核苷酸還原酶和核因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）等效應分子的活性，達到抑制磷脂酰肌醇-3-激酶-絲氨酸/蘇氨酸激酶（phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B，P13K/Akt）（蛋白激酶B）信號傳導通路的激活，阻止癌癥細胞增殖[40]。

3.3 神經保護作用

眾所周知，大量飲酒會影響精神和認知功能，酒精可通過增加自由基的產生和降低細胞抗氧化能力的氧化應激過程來損害中樞神經系統[41]。然而，越來越多的研究證明適度飲用葡萄酒對認知功能具有潛在的積極效應，其中豐富的多酚類化合物不僅能發揮抗氧化能力，還可以通過調節多種疾病修飾機制而有益于認知缺陷患者，如減少致病機制中淀粉樣蛋白β肽的產生和聚集；改善過氧化氫酶活性并減少膜脂質的氧化，改變腦細胞的氧化還原狀態；抑制炎性細胞因子腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）和白介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）的產生，調節信號通路和減少線粒體功能障礙，可有效預防認知衰退[42-43]。兒茶素和表兒茶素、沒食子酸酯作為多酚類抗氧化抑制劑，能夠減弱膠質細胞激活，阻止其釋放導致神經元死亡的相關介質，具有抑制神經元炎癥的功效[44-45]。此外，兒茶素衍生物可通過多種不同的機制延遲神經變性疾病，使紅葡萄酒在緩解阿爾茲海默癥和帕金森神經變性過程中發揮巨大潛力[43]。

3.4 與腸道菌群的相互作用

人體胃腸道寄居著上萬億的細菌，其數量遠遠超過了宿主自身的體細胞。現階段已經明確的人體腸道菌群是由門為主的核心菌群構成，如擬桿菌門（Bacteroides）、厚壁菌門（Firmicutes）、變形菌門（Proteobacterias）、放線菌門（Actinobacterias）等[46]。其中擬桿菌門和厚壁菌門為主要優勢菌群。腸道菌群的組成及代謝物與人體健康狀況密切相關，在人體中發揮重要作用。

3.4.1 腸道菌群對多酚的影響

腸道菌群在葡萄酒多酚的代謝中起關鍵作用，95%的多酚不能被小腸直接吸收，會在結腸中累積，此處腸道菌群產生的微生物酶可將多酚降解轉化成比其前體更具生物活性的代謝物，被轉換后的代謝物經腸道直接吸收，或者與胃腸道細胞表面的特定或非特定受體結合，通過影響多個基因的表達和信號轉導發揮生理功能，例如顯著降低載脂蛋白B48在培養基中的分泌量，抑制炎性細胞因子，白介素-1β，白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和腫瘤壞死因子-α基因的信使核糖核酸（messengerribonucleicacid，mRNA）表達，并誘導表達抗炎基因Zfp36，提高了多酚物質抗炎，抗腫瘤等活性[3]。現階段，酚類化合物在微生物代謝方面取得了較大進展，通過腸道菌群的生物轉化作用，提高了機體對多酚的吸收和生物利用度，使更多有活性的多酚菌群代謝物在腸道生態平衡和宿主的健康方面產生重要作用。

3.4.2 多酚對腸道菌群的影響

如上所述，多酚在結腸中可以被微生物轉化成更具有生物活性的代謝物，從而影響健康；反之，葡萄酒多酚及其代謝產物如表兒茶素、兒茶素、沒食子酸和咖啡酸等，除了能夠對人體組織起保護作用外，還可以改變腸道微生物的組成，發揮益生元作用，促進有益菌生長，抑制病原菌的繁殖[3]。乳酸菌和雙歧桿菌是人體內主要的有益菌群，雙歧桿菌對促進人體的發育、維持和提高免疫力、延緩機體衰老等方面起著重要的作用，乳酸菌群具有抗感染、除毒素、協助營養攝取的功能，所以能有效地調節腸道微生態平衡，在評估紅葡萄和白葡萄酒潛在益生元效應時，發現在兩種葡萄酒多酚提取物的干預下，乳酸桿菌（Lactobacillus）和雙歧桿菌種群的數量均有增加；而紅葡萄酒中的多酚類化合物可使溶組織梭菌（Clostridium histolyticum）種群數量顯著減少，這些細菌包括產氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens），是一種與結腸癌發展和炎性腸病發病密切相關的病原體[47]。

4 小結

雖然目前關于葡萄酒對健康的積極效應已經積累了一定的研究成果，然而，飲酒的負面影響也有相關證據支持，尤其對于日常建議飲用量的爭議較大。因此，葡萄酒的健康功效仍需更多的深入研究加以論證，而我國對葡萄酒的健康效應相關研究起步較晚，尤其涉及許多機理方面的工作依然需要進一步的挖掘與探索，方可為本領域的深入研究提供更多的科學依據。