◎ 吳 萌,包 麟,李 倩,吳佩怡,江 婷,孫 璐,徐 升,董藝凝
(1.滁州學院 生物與食品工程學院,安徽 滁州 239000;2.安徽達諾乳業股份有限公司,安徽 滁州 239000)
古往今來人們把酒作為聚會、飯局上的必需品,也因此誕生了不少名句佳作。但長期大量飲酒會引發肝臟、心血管、大腦等部位的疾??;而急性飲酒則會產生頭暈、嘔吐、過敏等各種急性癥狀。此外,飲酒后的不良癥狀帶來的后發性行為,如酒后駕車,更是對財產及生命安全造成嚴重威脅[1-3]。因此為了減少飲酒帶來的危害,國民開始將飲酒與健康放在一起討論,并不斷尋找解酒材料、分析解酒功效、研究解酒產品,以便最大程度上降低飲酒帶來的損失,預防各類酒后疾病的產生。
全球195 個國家的飲酒數據統計顯示,過量飲酒行為造成的死亡人數和傷殘調整壽命年數在健康風險行為中排名第七,而在控制自然衰老對健康水平的影響后,過量飲酒行為成為15~49 歲青壯年的最大死亡風險[4]。而從醫學和病理學角度進行的研究證實,飲酒也會引發癌癥和心腦血管類疾病[5]。
過度飲酒或長期飲酒對人體的危害極大。酒精主要在肝臟中代謝,因此過度飲酒會對肝功能造成損害,甚至會出現酒精性肝硬化、肝纖維化、酒精性肝炎等癥狀。一次性大量飲酒可能會導致胃黏膜急性應激性損傷,從而誘發糜爛性胃炎和吐血等并發癥。此外,長時間飲酒還會導致神經系統功能發生變化,如不自覺地顫抖和躁狂,使人陷入昏迷,嚴重時甚至會危及生命。
飲酒會導致營養素攝入不均衡。為了保持良好的營養狀態,人體必須均衡地攝入各種營養素。正常人從脂肪、碳水化合物和蛋白質中獲得人體所需的各種營養素。但過量飲酒后,機體內水和卡路里的攝入量會增加,蛋白質的攝入量會相應減少。過量飲酒會影響食欲,如引發不規律的進食、嘔吐甚至腹瀉等不良反應。因此,過量飲酒會導致人體攝入食物中的營養素不足,從而出現一些營養失衡或營養不足等問題[6]。
1.3.1 飲酒會影響人體對營養物質的利用
人體組織發生酒精中毒后,營養物質的使用功能就會紊亂,導致各種營養物質的利用率下降。研究表明飲酒是導致機體中維生素A 缺乏的主要原因,是組織中用于維生素A 代謝的酶不再作用于相關組織而是作用于酒精代謝。因此過量飲酒會影響維生素A 的正常代謝,從而導致維生素A 缺乏癥[7]。
1.3.2 飲酒會影響人體內營養物質的正常儲存
由于酒精對組織的毒性作用,受損的組織不能利用營養物質,也不能在生理上進行儲存。實踐證明,長期飲酒可導致肝損傷,如酒精性肝炎、肝硬化、肝功能低下、肝細胞受損、維生素儲存能力喪失以及肝臟中維生素的消耗等不良癥狀[8]。神經和其他組織中的維生素儲存也會相對減少。
1.3.3 過量飲酒容易增加營養素的消耗
實驗表明,酒精對人體組織有直接的毒副作用[9]。例如,乙醇對胃腸黏膜有毒性作用,使腸黏膜無法正常吸收維生素B。混合葉酸會導致營養素吸收不良。葡萄酒對胰腺則有直接的毒性作用,會減少胰酶的分泌,影響氨基酸等營養物質的吸收。飲酒過量還會減少人體內鎂和鋅等微量元素的含量,因此飲酒后可能會出現高鈣尿癥,導致缺鈣。
2.1.1 人體內酒精的吸收及代謝途徑
酒主要是由水、乙醇以及其他化合物組成,其中水和酒精的含量約為98%,因此酒又被稱為酒精、乙醇。人體內酒精的吸收途徑主要是從胃腸開始,大部分乙醇被胃腸吸收后進入血液,通過血液循環進入人體各器官內。有研究表明乙醇先從人體口腔開始經過食道后進入胃、十二指腸、胃空腸、回腸、大腸(大腸分為盲腸、闌尾、結腸和直腸),其中胃吸收約占25%,腸吸收約占75%[10]。經胃腸吸收消化后,約90%的乙醇在肝臟中被代謝,還有2%~10%可經肺腎排出以及沿呼吸道分泌物或經皮膚內的小汗腺排出。
人體內酒精的代謝途徑主要有3 類。第一類是乙醇脫氫酶氧化系統,乙醇在肝臟內經乙醇脫氫酶(Alcohol Dehydrogenase,ADH)氧化為乙醛,乙醛再經乙醛脫氫酶(Acetaldehyde Dehydrogenase,ALDH)氧化為乙酸,乙酸再經乙酰輔酶A 水解酶作用產生大量的中間產物乙酰輔酶A(Acetyl Coenzyme A,Ac-CoA)后進入三羧酸循環內再循環,經氧化反應生成水和二氧化碳排出體外。第二類是微粒體氧化酶系統,當大量飲酒后,機體內ADH 活性降低,血液中乙醇濃度升高,內質網中的細胞色素參與酒精代謝,微粒體乙醇氧化酶系統(Microsomal Ethanol-oxidizing System,MEOS)亢進,從而引起肝細胞內滑面內質網的增生,損傷肝細胞。第三類是過氧化氫酶系統,過氧化氫酶利用過氧化氫將乙醇氧化代謝為乙醛和水,產生大量的自由基,損害肝細胞[11-13]。
2.1.2 醉酒機理
很多臨床研究人員針對大量飲酒樣本進行長期臨床追蹤,以全面探究何種適量飲酒方式才能夠保持人體心血管的健康狀態,以及繼續探索得到不同人群的有效飲酒限量。在針對59 991 名長期堅持飲酒鍛煉的臨床志愿者做的一項研究實驗中發現,最適宜人體的有效飲酒量每周應盡可能≤100 g[14]。當人體飲酒過量即醉酒時則會造成急性酒精中毒現象,而醉酒程度與此時血液中的乙醇濃度密切相關。研究表明,當人體血液中游離的乙醇濃度低于20 mg·mL-1時,人體處于飲酒結束后清醒的最佳狀態;當濃度達到20~40 mg·mL-1時,人體處于輕度半醉酒狀態,出現自控力減弱、行動不便的現象;當濃度達到60~80 mg·mL-1時,飲酒者會完全處于醉酒狀態,失去自控力和行動力;當達到400 mg·mL-1時,則會失去知覺,甚至出現危及生命導致死亡的情況[15]。
研究表明,醉酒機理分為3 個方面[16-17]。①當飲酒過量時,人體內乙醇的吸收速度高于人體代謝乙醇的速度,使得肝臟無法快速代謝人體吸收的乙醇,因此較多的乙醇通過血液循環流入大腦引起中樞神經障礙,使人體失去思考能力。②酒精在人體內經乙醇脫氫酶氧化代謝產生大量的乙醛,當飲酒過量時人體不能及時將乙醛代謝出去,乙醛作為一種肌肉毒素,逐漸在組織器官中積聚,會導致器官受到損傷。③酒精分解代謝產物過程的產物分子中極可能積聚了大量高濃度的游離氧自由基,形成了復雜的氧自由基鏈式反應,刺激人體神經系統,導致運動中樞神經系統平衡失調進而引起心跳加速。在此過程,人體內血液水分循環速率與電解質代謝平衡發生顯著變化從而導致運動中樞神經系統平衡失調,最終可能出現劇烈的頭痛、暈眩、腸胃黏膜刺激與不適反應增加等常見酒后癥狀。
解酒藥物的研究是為了減弱飲酒后酒精對人體器官的損傷,預防酒精中毒以及飲酒后產生的一系列不良社會行為。為避免酒精對人體造成危害,針對酒后的不良影響,研究人員一直在研發相關解酒產品。管詠梅等[18]對野葛解酒機制進行研究,得出葛根具有抑制酒精吸收、加快酒精代謝、抗氧化、保護肝臟與心肌細胞等作用。根據乙醇在人體內的代謝特點,可將解酒產品的解酒機制大致分為抑制乙醇在胃腸的吸收和加強肝臟對乙醇的代謝兩種[19-20]。
2.2.1 提高ADH、ALDH 活性
胃黏膜ADH能夠加強乙醇在胃腸中的首過代謝,起到抑制胃腸對乙醇吸收的作用,且肝臟ADH 能夠增強肝臟對乙醇的代謝,因此ADH 活性的提高可作為解酒產品的藥理依據[21-22]?,F今市面上的解酒產品大多是通過提高ADH 或ALDH 的酶活性來進行解酒。湯威威等[23]研究硫酸酯化沙棘葉多糖(Sulfated Seabuckthorn Leaf Polysaccharide,SSLP)的解酒作用發現SSLP 能夠顯著提高ADH 活性從而達到有效解酒的效果,可作為天然原料解酒成分。周宏炫等[24]通過研究刺梨多酚(Rosa Roxburghii Tratt Polyphenols,RRTP)對急性酒精中毒大鼠的急性解酒或護肝治療作用后發現,刺梨多酚對急性酒精中毒大鼠具有一定范圍內的輔助解酒護肝作用,其原因可能是RRTP 提高了ADH 活性加快了肝臟內乙醇的代謝速度。
2.2.2 增強自由基清除能力
由于乙醇在機體內會形成大量的羰基、氫氧根、過氧化氫等自由基,導致自由基鏈式反應的產生,從而造成神經系統代謝紊亂、引發頭暈目眩等不良癥狀。且過量的自由基可以與細胞膜脂質、脂蛋白共價相結合,生成過氧化脂質等毒性物質,最終導致肝細胞被破壞[25]。所以增強自由基清除能力有利于保護神經中樞系統,避免飲酒事故。侯景龍[26]發現葛枳組合物對自由基具有一定的清除能力,能夠改善飲酒后的不適反應;鐘佳佳[27]對三角帆蚌肽(Hyriopsis Cumingii Peptides,HCP)進行體外抗肝損傷活性測定發現,HCP 及其超濾組分均可在一定程度上清除ABTS 和DPPH 自由基,具有較強的抗氧化能力和體外激活ADH 活性作用。
黃酮類化合物是一類具有2-苯基色原酮結構的多酚化合物,其結構多樣、種類繁多,具有抗氧化、抗菌抗炎、解酒護肝等多種生物活性作用。馮柏林等[28]研究黃酮類化合物對心肌細胞的保護作用,發現黃酮類化合物能有效治療炎癥,主要原理是通過降低TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2、iNOS 水平,上調Nrf2表達,以及抑制NF-κB 和MAPK 信號通路等炎癥途徑減輕心肌細胞凋亡等損傷,從而起到抑制心肌纖維化與重塑、減輕心臟毒性和改善心臟功能的作用。李秋林[29]研究洋蔥皮的活性成分時發現,洋蔥的黃酮類化合物對DPPH 自由基和亞硝酸鹽具有良好的清除能力,說明洋蔥黃酮類化合物在體外具有較強的抗氧化活性作用。
童鈺琴等[30]研究苦蕎麩皮總黃酮(Total Flavonoids from Tartary Buckwheat Bran,TFTB)的體外抗氧化活性及體內解酒護肝作用時發現,在體外抗氧化活性實驗中,通過觀察苦蕎麩皮總黃酮對超氧陰離子自由基(O2-)、DPPH 及NO2-離子的清除效果中得到TFTB對O2-、DPPH 及NO2-離子均有一定的清除作用這一結論。通過對比血清中AST 指標的含量來判斷肝損傷時發現TFTB 可縮短小鼠醉睡時間,提高醉睡小鼠肝臟超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活力從而起到保護肝臟的作用[31]。李郡[32]通過建立醉酒小鼠模型對小鼠體內解酒作用的相關生化指標進行分析,比較小鼠肝臟ADH、ALDH 的影響時發現槐花、藤茶的黃酮提取物能有效激活模型小鼠的乙醇脫氫酶活性,表明槐花、藤茶的黃酮提取物對治療急性酒精性肝損傷有較好的作用效果。
多糖類物質作為生物大分子廣泛存在于生物界中,它具有抗腫瘤、免疫增強、降血糖血脂、解毒、抗菌、抗病毒和抗輻射等作用[33]。由于其來源廣泛、毒副作用少且生物功能多樣,多糖類物質在醫藥和食品方面有很大的研究空間。周慶峰等[34]在觀察山藥多糖對急性酒精中毒小鼠實驗中發現,山藥多糖不僅可以有效減少小鼠的醉酒維持時間,顯著降低醉酒小鼠血清中的乙醛濃度,還能明顯降低血清中丙氨酸氨基轉移酶和天門冬氨酸氨基轉移酶活性、增強肝組織中SOD 和ADH 活性。其研究結果表明山藥多糖可以進一步防治急性酒精中毒引起的肝損傷氧化應激癥狀,對小鼠的肝細胞起到一定的保護作用,但山藥多糖解酒機理還未明確,有待于進一步研究。左婧馳等[35]在研究桃膠多糖(Peach Gum Polysaccharide,PGP)對小鼠解酒作用進行的體內、體外試驗時發現,桃膠多糖可以顯著抑制乙醇擴散,有效延長小鼠醉酒時間,縮短醉酒小鼠醒酒時間,起到保護肝臟預防酒醉的作用。實驗表明其作用機制與機體內ADH、SOD 的活力以及抗氧自由基作用有關,但確切的機制還有待進一步研究。
多酚類物質是高等植物的次級代謝產物,具有清除自由基、抗氧化、抗菌、抗輻射、抗腫瘤和保護心腦血管的作用[36]。王悅等[37]總結了櫻桃多酚具有抗氧化、預防心血管疾病、抗炎抑菌以及降血糖血脂等功效,在農產品保鮮、醫藥、日化產品等方面有很大的前景。黃穎等[38]研究辣木籽多酚解酒作用發現,通過灌胃醉酒大鼠試驗測出辣木籽多酚能顯著提高小鼠血液中的ADH 及ALDH 活性,具有一定的醒酒作用。而茶多酚作為抗氧化劑,不僅可以抑制乙醇氧化為乙醛,也可清除機體內由乙醇介導的氧化應激產生的自由基,有效緩解急性酒精中毒癥狀,保護肝臟。
我國作為文化大國飲酒文化歷史深遠,其中也包括了利用中草藥制備的解酒藥?!蹲C類本草》記載了葛根味甘、平、無毒,主消渴、身大熱、嘔吐、諸痹、起陰氣、解諸毒,療傷寒中風頭痛、解肌發表出汗、開腠理、療金瘡、止痛脅風痛。北宋《開寶本草》中也記載了橄欖具有一定的解酒功效。如今人們探討關于《肘后備急方》解酒藥,將古代解酒藥方與現代技術相結合期望得出更有效的解酒方式。林好等[39]發現高良姜素對DPPH 自由基、超氧陰離子具有一定的清除能力,可為與DNA 氧化損傷相關的疾病提供參考依據,對酒精性肝損傷或其他酒精性疾病的研究起到促進作用,但其作用機制還有待進一步證實。蔡成崗等[40]研發出一種鐵皮石斛花組合物及其制法和保肝解酒制品,其成分包括鐵皮石斛花、葛花、菊花、玳玳花、密蒙花、合歡花、槐花和梔子花等中藥材,充分利用了我國傳統花類藥材原料。
果蔬簡單易得、味甘甜美,是人們日常生活中最常用到的解酒方式。譬如柿子作為“天然的醒酒藥”,在古代就常被用作防醉和消除宿醉的水果;梨水分多、性涼味甘,可利尿便于酒精排出體外,也可與蜂蜜做成梨膏,不僅清熱解毒,還有一定的解酒效果。果蔬發酵制品中含有乙醇脫氫酶可分解機體內的酒精,改善酒后不良反應,保護肝臟不受損害[41]。
酒后飲用蜂蜜水是極為常見的醒酒方法,它的主要成分是糖類,還含有礦物質、維生素、黃酮和蛋白質等成分,具有抗菌、抗氧化活性、促進傷口愈合、潤腸通便、促進酒精分解等作用[42-44]。也有資料顯示,通過建立急性酒精中毒SD 大鼠模型,研究蜂蜜對急性酒精中毒大鼠的解酒作用時,發現蜂蜜能夠通過提高肝臟和胃的ADH 和ALDH 活性來降低大鼠血清乙醇濃度,具有比較明顯的解酒作用。
目前,國外學術界普遍認為天然蜂蜜解酒酶生理機制的基礎是一種天然果糖。果糖在有酒精分子存在時能高效利用和促進還原性輔酶I 的氧化代謝,提供給還原性輔酶I 的再氧化途徑,進而促進天然酒精物質的進一步代謝。蜂蜜果糖制成的鎮靜與解酒劑效果也顯著優于其他天然果糖,這可能是因為在聚葡萄糖醛胺等多種其他天然有機物質成分同時存在且發揮作用時,果糖成分能夠被更好地吸收。
菊花品種繁多、資源豐富,我國已有3 000 多年的歷史,菊花中含有多糖、多酚、黃酮和揮發油等多種有益物質,具有疏風、清熱、明目和解毒的功效。主治頭痛、眩暈、目赤、心胸煩熱、疔瘡、腫毒,對心血管系統、膽固醇代謝、抗病原體、抗炎、抗衰老和抗氧化活性都具有良好的作用[45-47]?!冬F代實用中藥》中也記載,安徽滁州產者菊花最清涼,不苦不甜,白菊中以此為最良。俗謂杭菊濕,毫菊、徽菊燥,滁菊不濕不燥,故江浙一帶名醫處方中常以滁菊代替其他菊花,而其他菊花不能代替滁菊。王剛等[48]發明了一種具有清熱解毒功效的滁菊枳椇速溶茶的制備方法,通過膜濃縮有效隔絕了原料中可能殘留的脂溶性農藥,最大程度上保留滁菊清熱解酒的功效。
現如今科技發展迅速,人們的消費水平也在不斷提高,各式各樣的產品接連涌入市場。具備解酒功效的產品也較多,消費者在挑選時難免眼花繚亂,無法正確選擇合適的解酒產品。經市場調查研究發現,解酒產品雖種類繁多,但從產品銷量及市場影響力方面而言,并沒有某種特定產品得到消費者的一致認可。大量數據顯示造成這種情況的原因可能有以下幾種。①產品宣傳不到位,沒有完整的營銷策略及宣傳手段。②每個公司研究的解酒產品功能定位不清晰,使產品無法達到消費者的要求,從而使消費者減少對該產品的購買次數。③不同消費者傾向的口味、解酒習慣的不同也會影響產品的銷量,部分消費者可能在醉酒后不愿食用專門的解酒產品,而是使用傳統的解酒方法,如喝蜂蜜水等。
酒精在人體代謝過程中會產生對人體有害的物質,如乙醛等。而解酒的作用機制就是減少這些物質在人體內停留的時間從而降低其對機體的危害。其中的一種方式就是使人體血液中的酒精含量減少,減輕醉酒狀態;另一種是攝入一些功能性制品,如市場上的刺梨解酒口服液,其原理是刺梨可以通過提高乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶的活性使人體內血液中的酒精濃度降低從而達到解酒的效果。樟芝口服液是通過抑制因酒精損害而引起的谷丙氨酸酶和谷草轉氨酶水平的提升,使人體內乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶水平提高來實現解酒的效果[49]。葛花解酒口服液則是通過加速乙醇的分解排泄,降低人體血液中的乙醇濃度來達到解酒的目的。
隨著社會的發展和國民生活水平的提高,酒成為了餐桌上必不可少的食品之一。但與此同時也要重視飲酒對人體帶來的危害??萍嫉牟粩鄤撔屡c發展,使人們開始研制出減少飲酒時酒精對人體造成危害的產品。目前市場上的解酒產品機理主要是通過降低乙醇在體內的吸收或加快酒精在體內分解的方式,往往忽視酒精對人體器官的損傷。因此新型解酒產品的研發,不能只局限于促進酒精代謝這一方面,更需要具有保護人體器官、防止肝臟細胞損傷的功效。抑制飲酒后造成的器官損傷以及保護肝臟細胞的解酒產品將擁有巨大的潛力和實際應用前景。
生活質量的不斷提升,讓消費者開始逐漸意識到健康的重要性。酒對于大部分社交場合來說都是不可或缺的存在,也因此衍生出了一系列有關于酒的文化。這給解酒產品的研發帶來了廣闊的發展空間,在此背景下,解酒產品必將是未來發展的新趨勢。對于這一新趨勢,如何制作出口感較好、效果更顯著的解酒產品,讓其真正符合大眾需求,讓消費者在酒后飲用解酒產品成為一種習慣,將給解酒產品行業帶來無限商機。另外,隨著各種天然類食品功效的開發,以天然產品以及一些中草藥、果蔬類等原料制成解酒產品也必將成為未來發展新趨勢。