中國白酒微量健康成分分析

丁海龍，敖 靈，鄧 波*，敖宗華，宋 川，劉 淼，林 鋒

（1.瀘州老窖股份有限公司，四川 瀘州 646000；2.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川 瀘州 646000）

白酒是我國具有悠久歷史的傳統(tǒng)蒸餾酒，是中華民族智慧的結(jié)晶。中國白酒經(jīng)歷兩千多年傳承，與我國光輝燦爛的文明史相融合，與人文、自然、親情、養(yǎng)生保健相結(jié)合，已成為中國文化傳承和健康價值體現(xiàn)的重要載體和人們生活不可或缺的組成部分。

白酒產(chǎn)業(yè)作為具有兩千年文明傳承的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其開放式制曲工藝和全球獨有的固態(tài)微生物菌群發(fā)酵工藝，使中國白酒風(fēng)味物質(zhì)和生物活性成分含量異常豐富。據(jù)統(tǒng)計，白酒中發(fā)現(xiàn)的風(fēng)味化合物多達(dá)1 737種[1]，香味成分的豐富程度是世界上其他五大蒸餾酒完全無法比擬的。這些豐富的風(fēng)味成分中蘊含了諸多的微量健康成分，包括吡嗪類化合物、芳香族化合物、萜烯類化合物等。本文就中國白酒的微量健康成分研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以期為科學(xué)認(rèn)識中國白酒提供參考。

1 中國白酒的傳統(tǒng)認(rèn)識

白酒在民間兼有飲品、保健品、治病良藥的多重功能[2]。我國民間有用白酒來保健和防治疾病的傳統(tǒng)。如由黃芪、人參、鹿茸、枸杞其中一味或多味由白酒浸泡而成的補益藥酒，具有通調(diào)氣血、滋補保健功效；此外，民間有除夕飲用屠蘇酒、端午節(jié)飲艾葉酒、重陽節(jié)飲菊花酒等習(xí)俗[2]。

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為酒具有通血脈、散淤血、行藥勢、御寒氣、消冷積、溫腸胃等功效?！稘h書·食貨志》：“酒乃百藥之長”。漢字“醫(yī)”的繁體—醫(yī)，下面部首為酉[1，3]，《說文》：酉，得酒而使，所以治病也。李時珍在《本草綱目》也列舉了多種不同功效的藥酒[4]，可見藥酒在古代醫(yī)治和預(yù)防疾病的重要地位。

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)對于白酒入藥的認(rèn)識可以用現(xiàn)代科學(xué)來解讀：一方面，用酒浸藥可將藥物的有效成分溶解提取出來，使藥物更易于吸收；引外，酒可促進(jìn)血液循環(huán)，宣通血脈，可引導(dǎo)藥物的效能到達(dá)需要治療的部位，從而提高藥效；最后，藥酒易保存不易腐壞，方便隨時飲用。故藥酒自古至今在備受醫(yī)學(xué)家重視。

2 中國白酒中微量健康成分分析

白酒中的主要成分是乙醇和水，此外還含有含量為1%～2%的微量成分。隨著檢測技術(shù)的不斷進(jìn)步，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等現(xiàn)代分析檢測手段的應(yīng)用[5-7]，目前已在白酒中檢出1 737種風(fēng)味成分[1]，包括醇類、酯類、醛類、酮類、酸類、縮醛類、芳香族化合物、內(nèi)酯類、呋喃類、萜烯類、烴類、含氮化合物、含硫化合物。白酒中風(fēng)味成分的種類和含量是世界上其他蒸餾酒難以企及的，其在決定白酒風(fēng)格特征的同時，還賦予白酒健康功能。

2.1 吡嗪類化合物

吡嗪又稱對二氮雜苯，是1、4位含2個氮原子的六元雜環(huán)化合物，廣泛存在于天然或加工后的食品中。目前，中國白酒中已檢測出吡嗪類化合物26種[8]，以烷基吡嗪類為主，包括四甲基吡嗪、三甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、2-甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪等。FAN W等[9]對12種白酒樣品的吡嗪類化合物進(jìn)行了檢測，研究結(jié)果表明，醬香型和濃醬兼香型酒中吡嗪類化合物種類和含量較高，約為3 000～6 000 μg/L。濃香型白酒次之，其含量約為500～1 500 μg/L。其他香型白酒含量較少。

吡嗪類化合物中目前最受關(guān)注的是四甲基吡嗪。四甲基吡嗪全名2,3,5,6-四甲基吡嗪，又稱川芎嗪，最初是從中藥川芎中分離的一種生物堿。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，四甲基吡嗪能夠擴(kuò)張血管，改善微循環(huán)及抑制血小板積聚作用。楊濤等[10]經(jīng)動物模型試驗研究后認(rèn)為，四甲基吡嗪還具有保肝、護(hù)肝等功效。

四甲基吡嗪在各類香型白酒中均有檢出[2，8-9]，它不但對中國白酒的風(fēng)味有重要的貢獻(xiàn)，同時也是一種有益人體健康的物質(zhì)。孫嘯濤等[11]構(gòu)建了渦旋輔助液液微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜檢測四甲基吡嗪方法，并對67種白酒中的四甲基吡嗪進(jìn)行了檢測，證實所有樣品均含有四甲基吡嗪，其含量范圍為1.5～2434.3μg/L。余曉等[12]采用酸化萃取法對白酒中的含氮化合物研究分析出36種含氮化合物，其中29種吡嗪化合物，得出茅臺酒中四甲基吡嗪的含量高于20 mg/L。張溫清等[13]對宣酒芝麻香型白酒中的吡嗪類健康因子進(jìn)行研究，建立了三甲基吡嗪、四甲基吡嗪含量測定的方法，結(jié)果該酒種中四甲基吡嗪含量為1.20 mg/L，三甲基吡嗪含量為1.30 mg/L。

多項研究表明，中國白酒中四甲基吡嗪產(chǎn)生的主要途徑來源于微生物的代謝反應(yīng)[14]。徐巖等[15]證實了白酒中四甲基吡嗪的產(chǎn)生機(jī)制為：功能菌株代謝產(chǎn)生乙偶姻，乙偶姻與氨經(jīng)過非酶促反應(yīng)生成四甲基吡嗪。王霜[16]則在兼香型白酒不同輪次的酒醅中篩選出兩株菌株，具有產(chǎn)生四甲基吡嗪前體物質(zhì)乙偶姻的能力。趙德義等[17]對高產(chǎn)四甲基吡嗪的菌株進(jìn)行選育，獲得5株芽孢桿菌功能菌株。將功能菌應(yīng)用強(qiáng)化高溫大曲、芝麻香及濃香型白酒中，四甲基吡嗪的含量明顯提高。其中濃香酒的四甲基吡嗪含量達(dá)到2.5 mg/L，芝麻香酒的含量達(dá)到3.5 mg/L以上。

2.2 芳香族化合物

芳香族化合物是一種含有苯環(huán)的化合物。白酒中的芳香族化合物經(jīng)檢測存在167種，主要有阿魏酸、4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚等[1，18]。芳香族化合物香味特點突出，難揮發(fā)，香味保留時間長，是名優(yōu)酒優(yōu)雅、醇厚等風(fēng)味的重要因素。近年來研究發(fā)現(xiàn)，芳香族化合物還具有抗氧化作用，得到了學(xué)者的高度關(guān)注。

芳香族化合物中的主要活性物質(zhì)阿魏酸，全稱4-羥基3-甲氧基肉桂酸，其具有清除自由基，促進(jìn)清除自由基的酶的產(chǎn)生，增加谷胱甘肽轉(zhuǎn)硫酶和醌還原酶的活性等功能，可起到健美和保護(hù)皮膚的作用；還具有抗血小板聚集、鎮(zhèn)痛、緩解血管痙攣等作用[19-20]，是心血康、利脈膠囊等治療心腦血管疾病的藥品的基本原料。4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚是阿魏酸經(jīng)微生物降解后的產(chǎn)物，具有抗氧化作用，可用于慢性氣管炎的多痰咳嗽治療。

白酒中芳香族化合物多為酚類化合物，其多來自大曲、小麥、高粱等釀酒原料的單寧、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等的分解物，并經(jīng)由發(fā)酵過程中微生物代謝生成[21-22]；或在制曲過程中形成中間產(chǎn)物，再由酵母菌或細(xì)菌發(fā)酵而生成，并在發(fā)酵過程中相互進(jìn)行轉(zhuǎn)化或由某些氨基酸及高粱中的單寧生成。高粱中也含有大量的單寧物質(zhì)，過量的單寧物質(zhì)會影響酵母及細(xì)菌在釀酒過程中的新陳代謝的協(xié)調(diào)性，并造成白酒口味酸澀，但適量的單寧是生成丁香酸、丁香醛、4-乙基愈瘡木酚等多種芳香族化合物的底物。

2.3 萜烯類化合物

萜烯類化合物是分子式為異戊二烯的整數(shù)倍的烯烴類化合物及含氧衍生物，是一類廣泛存在于植物體內(nèi)和海洋生物體內(nèi)的天然來源碳?xì)浠衔?。很多萜類化合物具有重要的生理活性，是研究天然產(chǎn)物和開發(fā)新藥的重要來源，在生物體內(nèi)發(fā)揮著重要生理功能或生物活性。如抗瘧疾的青蒿素，抗乳腺癌的紫杉醇，抗氧化的番茄紅素，天然名貴香料檀香油等。白酒中檢測到68種萜烯類化合物，包括萜烯醚、萜烯醇、萜烯酮、萜烯醛和萜烯酯[1，23]。研究結(jié)果表明[24]，萜烯類化合物具有止痛、抗菌抗病毒、防癌抗癌以及化學(xué)信息力等生物活性功能。在酒體中，萜烯類化合物具緩解酒精傷害、調(diào)節(jié)生理節(jié)奏、預(yù)防疾病以及促進(jìn)康復(fù)的功效。

通過檢測發(fā)現(xiàn)，在濃香、醬香、清香及藥香型白酒中都有萜烯類化合物的存在[24-25]。隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的萜烯類化合物在白酒中檢測出，在白酒中已經(jīng)檢測到68種萜烯類化合物，其中在濃香型白酒中檢測到30種萜烯類化合物，在藥香型白酒中檢測到52種。藥香型董酒中萜烯含量較高，總量為1.9～4.5 mg/L，其中碳?xì)漕?.4～3.0 mg/L，萜烯氧化物0.5～1.6 mg/L。除藥香型白酒，青稞酒萜烯類化合物含量也較高。

萜類是天然產(chǎn)物中重要類群，萜烯類化合物是廣泛存在于植物體內(nèi)天然來源碳?xì)浠衔铮拙浦械妮葡┲饕獊碓从卺劸圃霞按笄?。董酒中萜烯含量較高，主要原因是董酒的特殊百草入曲釀制工藝[24]，入曲的130多種中草藥在發(fā)酵過程中，草藥中含有的萜烯類物質(zhì)在微生物的作用下不斷溶入酒體中；此外，微生物轉(zhuǎn)化是合成萜烯類化合物的重要途徑[26-27]。目前最為成功地是抗瘧疾藥物青蒿素的前體產(chǎn)物青蒿酸已在釀酒酵母中實現(xiàn)生物合成[28]，堪稱該領(lǐng)域的里程碑。中國白酒固態(tài)發(fā)酵過程中，少數(shù)底物在適當(dāng)?shù)奈⑸镒饔孟聲l(fā)生特異性的碳原子遷移反應(yīng)和骨架重排反應(yīng)，通過微生物轉(zhuǎn)化形成萜烯類化合物，這種方式是各種濃香、醬香等各香型白酒均含有萜烯類化合物的重要原因。

3 中國白酒生物活性研究

中國白酒豐富的香味成分中蘊含了諸多的微量健康成分。研究證明，適量飲酒是對健康有好處的，它能夠調(diào)節(jié)、改善體內(nèi)生化代謝，起到加速血液循環(huán)、預(yù)防心血管疾病以及糖尿病的作用；近來還有研究發(fā)現(xiàn)，適量飲用白酒還可以改善肝癌的發(fā)生。

3.1 白酒與心腦血管疾病

適量飲用白酒以減少冠心病等心腦血管疾病已經(jīng)有多項研究。吳壽嶺等[29]研究了不同飲酒量對男性糖尿病人群心腦血管事件的影響，發(fā)現(xiàn)飲酒量低于25 g/d組總心腦血管事件、急性心肌梗死、腦梗死和腦出血的發(fā)生率低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，證實適量飲酒可以降低男性糖尿病人群總心腦血管事件和腦梗死的發(fā)生。趙明德等[30]通過動物模型觀察白酒對血脂和動脈粥樣硬化病變的影響，證實適量飲用某瀘型酒對血壓和血脂的升高無顯著性影響，并且能緩解和減輕動脈粥樣硬化癥狀。

劉福其等[31]對飲酒降低心腦血管疾病的機(jī)理進(jìn)行了研究，認(rèn)為適量飲酒降低血中纖維蛋白原濃度，減少血小板的聚集，提升了血液中高密度脂蛋白濃度。然而長期過量飲酒則損害纖溶系統(tǒng)，可導(dǎo)致心血管疾病發(fā)生率提高。趙潤栓等[32]采用問卷調(diào)查結(jié)合血脂檢測對2913例飲用白酒者的血清高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)每日適量飲用白酒者，均比間斷飲用白酒者血清HDL-C水平高（P值均＜0.0005）。

3.2 白酒與癌癥的預(yù)防

近年來研究發(fā)現(xiàn)，白酒與肝癌預(yù)防具有一定關(guān)系。YIX等[33]通過二乙基亞硝胺致小鼠肝癌的動物模型研究白酒攝入與肝癌之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與酒精對照組相比，飲用該醬香型白酒組小鼠上調(diào)了肝癌的保護(hù)因子MT-1/2，Nrf2和GCLC等抗氧化因子的表達(dá)，并且使肝癌的一個早期形成指標(biāo)GPC3表達(dá)降低。這說明適量飲用該白酒可以改善肝癌的發(fā)生。

4 結(jié)語

在中國白酒走出調(diào)整期的同時，健康產(chǎn)業(yè)已成為全球熱點。十八大報告提出“堅持為人民健康服務(wù)的方向，以預(yù)防為主，把著眼點放在健康上，完善國民健康政策”，國務(wù)院隨后發(fā)布《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》，健康產(chǎn)業(yè)及健康食品正式上升為國家戰(zhàn)略，并成為時代發(fā)展的重要關(guān)鍵詞；同時，隨著我國居民收入水平不斷提高，人們對生活質(zhì)量和健康需求也日益提高。在國家政策的支持和大眾消費需求的雙重驅(qū)動下，我國健康產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展的黃金時期。中國白酒應(yīng)以此為契機(jī)，著力發(fā)展健康白酒，展示中國白酒健康功效，提倡和培養(yǎng)適量、健康飲酒文化，不斷提升中國白酒文化自信及文化魅力。

中國白酒發(fā)展至今已有兩千年文明歷史，其開放式制曲工藝和固態(tài)多微釀造工藝賦予了中國白酒豐富的風(fēng)味物質(zhì)和生物活性成分，其釀造工藝的復(fù)雜程度和種類繁多的香味成分非國外其他蒸餾酒所能企及。然而遺憾的是，中國白酒如此豐富的呈香味物質(zhì)和生物活性成分的認(rèn)識仍相對滯后。中國白酒不等同于酒精，其中的1%～2%的香味成分是一個巨大的資源寶庫，有待研究者們?nèi)ミM(jìn)一步發(fā)掘。

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