黃酒中功能性物質(zhì)的研究進(jìn)展

沈國萍 陸麗利 許劍鋒

黃酒是我國的民族特產(chǎn)，與啤酒、紅酒并稱為世界三大古酒[1]，是以稻米、黍米、玉米、小米、小麥等為主要原料，經(jīng)蒸煮、加曲、糖化、發(fā)酵、壓榨、過濾、煎酒、貯存、勾兌而成的釀造酒[2]。黃酒產(chǎn)地較廣，品種很多，著名的有紹興加飯酒、福建老酒、山東即墨老酒、蘭陵美酒、上海老酒、大連黃酒等等[3]黃酒里含有豐富的碳水化合物、氨基酸、維生素、微量元素以及多種活性物質(zhì)，黃酒不僅成為中國傳統(tǒng)的保健養(yǎng)生佳品，而且還被用作為中藥服藥的引子，被視為“百藥之長”?！侗静菥V目》詳細(xì)記載了69種可以治療疾病的藥酒，均是以黃酒制成[4]。在長期的實踐過程中，黃酒還被認(rèn)為對心血管疾病等具有不錯的療效[5]，但是缺乏實驗和流行病學(xué)的實驗支持。因此展開對黃酒的研究顯得很有必要。

1 黃酒的基本營養(yǎng)成分

1.1 蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸 黃酒的蛋白質(zhì)含量在各種釀造酒中是最高的，含量為1.7mg/100ml，且以多肽和氨基酸的形式存在。黃酒中氨基酸含量為1346.67mg/100ml，比啤酒多7.55倍，比白酒多2.09倍[6]。

近年來的研究表明，以數(shù)個氨基酸結(jié)合而成的低肽具有比氨基酸更好的吸收性能，而且許多肽具有原蛋白質(zhì)或其組成氨基酸所沒有的生理功能，如促鈣吸收、降血壓、降膽固醇、鎮(zhèn)靜神經(jīng)、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、清除自由基、抗癌等功能。黃酒中多肽的含量是其他酒無法比擬的[7]。

1.2 黃酒中的糖類 黃酒中的糖類主要來自于原料米的碳水化合物經(jīng)酶水解而產(chǎn)生，主要以單糖和低聚糖為主。在黃酒中功能性低聚糖含量較高，以異麥芽低聚糖為主，包括異麥芽糖、潘糖和異麥芽三糖，含量達(dá)2.77mg/ml, 2.86mg/ml和1.25mg/ml[8]。它們可以直接被吸收到血液而運送到全身，直接產(chǎn)生能量，其余部分以糖原的形式儲存到肝臟和肌肉中，不易使人發(fā)胖。

1.3 黃酒中的無機鹽和礦物質(zhì) 人體內(nèi)的無機鹽是構(gòu)成機體組織和維持正常生理功能所必需的，按其在體內(nèi)含量的多少分為常量元素和微量元素。由離子發(fā)射光譜法ICP-AES測定黃酒中元素含量，黃酒中含有鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硒、鋅、鐵、銅、錳、鎂、鉻、鋁等20多種人體所必需的常量和微量元素[3]。

黃酒中鉀、鈉、鈣、磷、鎂五種常量元素含量達(dá)1.3g/ml，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于啤酒和白酒，也高于同為釀造酒的紅酒。黃酒中鈣磷等常量元素含量高，有利于人體對鈣磷等元素的吸收，尤其對缺鈣的老年人來說黃酒是最理想的低酒精飲料。鉀鎂等常量元素對于保護(hù)心血管系統(tǒng)，預(yù)防心臟病具有重要意義。

1.4 維生素 維生索是維持身體健康所必須的有機化合物，它是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物代謝的催化劑，人體不能自行合成，必須從飲食中攝取。黃酒中維生素來自于原料和酵母自溶物，維生素含量十分豐富，紹興黃酒中的維生素C的含量為10.59mg/100mL,維生素B1的含量為0.1418mg/100mL，維生素B12的含量為6.456mg/100mL，維生素PP的含量7.1mg/100mL，維生素A的含量為1.43mg/100mL[6],除了含豐富的B族維生素外，小麥胚中的VE生育酚含量高達(dá)554mg/kg[9]。VE具有多種生理功能，其中最重要的功能就是與谷胱甘肽過氧化酶協(xié)同作用，清除體內(nèi)自由基。酵母是維生素的寶庫，黃酒在長時間的發(fā)酵過程中有大量酵母自溶，將細(xì)胞中的維生素釋放出來。黃酒中含硫胺素達(dá)0.0186mg/100mL。若每天飲200mL，相當(dāng)于需要量的2.86%[10]，這在營養(yǎng)學(xué)上是很有價值的。

2 黃酒的功能性成分

2.1 抗氧化物質(zhì) 酚類物質(zhì)具有重要的生理功能。黃酒中酚類物質(zhì)種類繁多，成分復(fù)雜，較難進(jìn)行單成分分析，謝廣發(fā)采用HPLC檢測的方法分離出紹興黃酒中的十一種酚類物質(zhì)：兒茶素、表兒茶素、蘆丁、榭皮素、沒食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸、p-香豆酸、阿魏酸、香草酸[4]。這些酚類物質(zhì)具有抗氧化功能，除了抑制低密度脂蛋白(LDL)的氧化而有助于防止冠病、動脈粥樣硬化的發(fā)生外，還具有清除自白基、抗癌、抗衰老、抗炎病和血小板凝聚的功能[11]。

硒是人類必需的微量營養(yǎng)元素，參與機體抗氧化過程，能夠延緩衰老，預(yù)防心血管疾病及動脈粥樣硬化，增強機體免疫力。硒缺乏會導(dǎo)致硒半胱氨酸及其氧化還原酶含量顯著降低，大量自由基產(chǎn)生，從而引起心肌癥、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、白內(nèi)障、和腫瘤等病癥[3]。黃酒雖算不上富硒食品，但在酒中是最高的，比紅酒約高12倍，比白葡萄酒約高20倍，且安全有效，極易被人體吸收。紹興元紅及加飯酒中含硒10～12μg/L，約為水果蔬菜的2倍[12]。

類黑精是美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物。黃酒中的還原糖和氨基酸含量高，且貯存時間長因而生成較多的類黑精，黃酒在儲藏過程中色澤變深。美拉德反應(yīng)除生成使食品產(chǎn)生褐變的類黑精外，同時產(chǎn)生多種使食品具有特殊香味的雜環(huán)類揮發(fā)性物質(zhì)，且其產(chǎn)物特別是在堿性條件(pH=9)下，表現(xiàn)出很強的抗氧化能力[13]。葉杰利用活性炭脫色、高效液相色譜熒光分析對福建沉缸酒中具有抗氧化活性物質(zhì)的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)其中具有熒光特性的一個組分M具有較強的自由基清除活性，通過紅外和核磁共振等方法推測，M可能為具有抗氧化活性的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物或多酚類物質(zhì)，為黃酒中的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的進(jìn)一步研究提供了極為有益的線索[14]。

谷胱甘肽在人體內(nèi)具有重要的生理功能。谷胱甘肽過氧化酶是一種含硒酶，能清除體內(nèi)自由基的危害，具有抗氧化的作用[15]。黃酒中的谷胱甘肽是發(fā)酵過程中酵母分泌和自溶產(chǎn)生的。酵母是提取谷胱甘肽最常用的原料，一般干酵母含1%左右的谷胱甘肽。黃酒發(fā)酵周期長，酵母易自溶，因而自溶產(chǎn)生的谷胱甘肽也較多[9]。

目前國內(nèi)外對于葡萄酒、啤酒的抗氧化性的研究已相當(dāng)深入。而近年來對黃酒的抗氧化活性研究也逐漸增多。研究表明黃酒中具有抗氧化活性的物質(zhì)有多肽，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、酚類物質(zhì)和礦物質(zhì)等。對抗氧化能力貢獻(xiàn)最大的是多肽和酚類物質(zhì)。

2.2 降血壓活性 近年來有很多關(guān)于從蛋白質(zhì)的酶解液中提取血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(Angiotensin Converting Enzyme Inhibtion,ACE)抑制肽的報道，如宮霞[16]從酪蛋白的酶解液中提取ACE抑制肽，還有很多從其它食品蛋白質(zhì)中分離出許多ACE抑制肽。這些肽在體外有抑制ACE活性的作用，在體內(nèi)有明顯的降血壓作用。

ACE在腎素-血管緊張素系統(tǒng)中對調(diào)節(jié)血壓具有重要的生理功能。腎素作用于血管緊張素原放出非活性的血管緊張素，通過ACE的作用生成具有血管平滑肌活性的血管緊張素，從而引起血壓升高。降血壓肽的作用機理是通過抑制ACE的活性來實現(xiàn)降血壓功能的[14]。張蓉真[17]等最早對黃酒中的ACE抑制活性肽進(jìn)行研究，從福建老酒中分離純化出具有較強的ACE(血管緊張素轉(zhuǎn)換酶)抑制活性的肽。戴軍等從紹興黃酒中的肽類組分中分離出四種ACE活性抑制肽。

2.3 黃酒中的γ-氨基丁酸(GABA) γ-氨基丁酸(GABA)是一種重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，參與多種代謝活動，可降低血壓、改善腦功能、增強長期記憶、抗焦慮、高效減肥及提高肝、腎機能等生理活性[18]。謝廣發(fā)[4]用HPLC法對黃酒中的GABA進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明古越龍山酒中GABA含量高達(dá)167g/L～360g/L，是富含GABA的保健飲品。

3 黃酒的研究熱點及研究進(jìn)展

3.1 國外相關(guān)研究進(jìn)展 近年來，研究表明適量的飲酒能夠預(yù)防很多疾病。于此同時，酒類里面許多功能物質(zhì)紛紛被揭示。在各種釀造酒中，對功能性成分研究最多最為深入的是葡萄酒。對葡萄酒保健功能的研究是從1981年提出“法國悖論”之后，經(jīng)過對葡萄酒成分的研究和分析，發(fā)現(xiàn)葡萄酒中含有大量的酚類物質(zhì)。尤其是對特殊多酚類物質(zhì)白黎蘆醇的大量研究。證明白藜蘆醇及其甙具有消炎和防治心血管疾病的作用，更重要的是它具有抗癌作用，是日前最有希望的抗癌劑之一[19]。之后還提出了白黎蘆醇的含量、功能作用、分子結(jié)構(gòu)、前驅(qū)體、形成機制和作用機制，不但為紅酒保健功能的宣傳提供了科學(xué)的依據(jù)，而且極大地提高了紅酒的保健內(nèi)涵和品位。此外，葡萄酒中的活性小肽是近年來研究的熱點。

1994年M.I.Acedo[20]等首次研究了葡萄酒中小肽，采用Sephadex-LH20凝膠色譜層析，以除去氨基酸和多酚物質(zhì)，之后用鄰苯二酚衍生HPLC分離的分析方法，分離純化了其中的幾種肽，進(jìn)一步得出了構(gòu)成他們的幾種重要的氨基酸：Glu、Asp、Ser、Gly、Ala和Lys。

2000年C. Desportes[21]等，采用超濾和納濾保留分子量在300～3000Da之間的分子，之后采用Sephadex-LH20凝膠過濾，以280nm為檢測波長，收集其中的多肽部分，并對洗脫液的各種成分進(jìn)行了分析，尋找出多肽含量分布集中而糖類和多酚含量少的部分，濃縮之后采用反相高效液相色譜的方法進(jìn)一步分離，收集各個峰的組分物質(zhì)，用毛細(xì)管電泳來鑒定分離肽的純度。

2007年M. A ngeles Pozo-Bayo n[22]等超濾以后去10000Da以下的分子，用Sephadex-LH20凝膠過濾的方法按分子量的大小分離出六種具有ACE抑制作用的肽組分，其中5中都含有Asx、Glx、Val，四種組分都含有Thr、Ala，其中Val雖然不是多肽的重要組成部分，但卻是ACE抑制肽的重要組成成分。

2008年J.M. Alcaide-Hidalgo[23]采用sephadex-LH20凝膠過濾和cosmosil 140 C18-OPN高效液相色譜將紅酒中的多肽分成了極性不同的兩部，并且研究了這些多肽在發(fā)酵和老化過程中的重要變化。同時Juan M. Alcaide-Hidalgo[24]還對分離出來的多肽進(jìn)行了體外降血壓活性實驗，發(fā)現(xiàn)還有疏水性殘基的小肽具有降血壓活性，酒糟的老化明顯的降低了這些肽抑制ACE的活性。

3.2 國內(nèi)相關(guān)研究進(jìn)展 戴軍[25]等對古越龍山紹興黃酒中的多肽進(jìn)行了研究，采用TSK-GEL高效凝膠色譜和反相層析的方法分離出來具有降血壓、降膽固醇的生物活性肽。并由LC/ES--MS和LC/MALDI-TOF-TOF-MS分析鑒定出四個降血壓活性肽的氨基酸組成及序列為:Gln-Ser-Cly-Pro，Val-Glu-Asp-Gly-Gly-Val, Pro-Ser-Thr, Asn-Thr;一個降膽固醇活性肽的氨基酸組成及序列為Cys-Gly-Gly-Ser。

孟如杰[26]對紹興黃酒中的抗氧化物質(zhì)進(jìn)行了研究，經(jīng)過大孔樹脂，離子交換層析，反相層析，分離到黃酒中具有抗氧化活性的肽類組分。氨基酸組成測定表明，其中含量最高的氨基酸為Ala，抗氧化活性主要來源于其中的氨基酸Arg, Leu, Lys。

葉杰[14]對福建老酒中的活性肽進(jìn)行了研究，利用HW40S凝膠過濾高效液相色譜和C18反相高效液相色譜等分離手段，以相應(yīng)的組分活性為指標(biāo)，從福建閩江老酒中分離純化出具有降血壓活性短肽RP，其分子量501Da，IC50為30.92μg/mL。根據(jù)瓊脂紙片擴散法，發(fā)現(xiàn)RP對蘋果輪紋病菌、棉花枯萎病菌、瓜果腐霉病菌具有抑制活性。

從國內(nèi)外研究的情況來看，黃酒中的活性肽還有進(jìn)一步研究的余地，從研究方法上看以上研究多采用凝膠過濾色譜法按分子量大小初步分離，大部分只收集了分子量在1000Da左右的分子，這樣會排除一些其他功能的活性肽；從研究內(nèi)容上看，局限在降壓肽的研究上，可以開展其他功能的活性肽的研究，如抗氧化肽，抑菌肽和提高免疫功能的肽等等。

同樣作為釀造酒，和中國黃酒一樣的稻米酒—日本清酒研究也比較深入。相比之下，中國黃酒研究還比較欠缺，因此作為釀造酒類，紅酒、清酒等研究方法思路可以為中國黃酒的研究提供借鑒，研究黃酒特殊保健因子，對黃酒中特殊的生理活性物質(zhì)進(jìn)行研究，明確其保健功能因子，為黃酒的保健養(yǎng)生的提供科學(xué)依據(jù)，提升黃酒的價值，加速黃酒的推廣和發(fā)展。

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