梁璋成,何志剛*,林曉婕,林曉姿,李維新
(1.福建省農(nóng)科院 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所,福建 福州350003;2.福建省農(nóng)產(chǎn)品(食品)加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州350003)
紅曲黃酒是福建特產(chǎn),含有多種生物活性物質(zhì)[1-3],如γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、谷胱甘肽、多酚類物質(zhì)與低聚糖等,具有降膽固醇、降血糖、降血壓和防癌等功能以及通血脈、厚腸胃、潤(rùn)皮膚、散濕氣、養(yǎng)脾氣、扶肝、除風(fēng)、下氣等醫(yī)療保健功效[4],深受消費(fèi)者喜愛(ài)。傳統(tǒng)工藝釀造的紅曲黃酒具有溫?zé)釋傩裕梢曰钛詈?、通?jīng)活絡(luò),能有效抵御寒冷,預(yù)防感冒,作為低度佐餐飲料酒,在冬季飲服深受消費(fèi)者的歡迎,但若在夏季飲用,對(duì)熱性敏感體質(zhì)人群,存在著易“上火”的體質(zhì)表征等缺陷,也使紅曲黃酒的消費(fèi)受到地域性和時(shí)間性的制約,不利于黃酒市場(chǎng)占有率的擴(kuò)大,成為紅曲黃酒市場(chǎng)拓展的主要瓶頸之一[5]。為此,課題組研究了影響紅曲黃酒寒熱性的相關(guān)因子[6],通過(guò)綠茶共發(fā)酵技術(shù),研制出了溫和清爽型的紅曲茶黃酒,可顯著降低傳統(tǒng)紅曲黃酒的熱度,使黃酒熱性指數(shù)下降超過(guò)40%[7]。綠茶中含有豐富的茶多酚、茶多糖、生物堿、維生素等功能活性物質(zhì),發(fā)酵過(guò)程中水溶性及醇溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)溶于酒中,使紅曲黃酒的物質(zhì)組成及其營(yíng)養(yǎng)功效發(fā)生改變,使總酚含量提高30%以上[8]。已有研究表明,酚類物質(zhì)的組分及含量對(duì)黃酒的抗氧化能力具有顯著的影響[9-11]。但引入綠茶共發(fā)酵對(duì)紅曲黃酒酚類物質(zhì)組成與成分及其抗氧化能力的影響尚不明確。
血清內(nèi)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是體內(nèi)抗氧化的第一道防線,可將超氧陰離子自由基快速歧化為過(guò)氧化氫和分子氧[12]。谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)具有清除氧自由基、保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷的作用,可將過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化為水和分子氧[13]。一般說(shuō)來(lái),體內(nèi)SOD和GSH-Px酶活力越高,表明機(jī)體清除氧自由基的能力越強(qiáng)。氧自由基在體內(nèi)的水平可以通過(guò)多種方式進(jìn)行檢測(cè),其中丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量被認(rèn)為是極為重要的指標(biāo)[14],血清中MDA水平代表了機(jī)體的膜脂質(zhì)過(guò)氧化水平。因此,可選擇血清SOD 和GSH-Px酶活力和MDA含量作為評(píng)價(jià)小鼠抗氧化能力的核心指標(biāo)。本研究采用高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)法檢測(cè)紅曲黃酒酚類物質(zhì)含量,酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)試劑盒法檢測(cè)小鼠血清的抗氧化酶活力及丙二醛(MDA)含量,以傳統(tǒng)工藝紅曲黃酒為對(duì)照,考察添加綠茶共發(fā)酵對(duì)紅曲黃酒酚類物質(zhì)及小鼠體內(nèi)抗氧化酶活力的影響,以期為紅曲茶黃酒新產(chǎn)品的深入開(kāi)發(fā)提供理論支持。
1.1.1 原料
傳統(tǒng)工藝紅曲黃酒(酒精度16%vol):本實(shí)驗(yàn)室自制;大米(永安圓糯米)、紅曲米(寧德市古田平湖紅曲米):市售;發(fā)酵用水:寧德市蕉城區(qū)洋中天湖鳳尾山泉水;綠茶:寧德市蕉城區(qū)“天山綠”綠茶,色澤翠綠,有清鮮茶香,沖泡后湯色碧綠、清澈明亮,滋味濃厚回甘;釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)JH301:由本實(shí)驗(yàn)室自主選育并保存。
1.1.2 動(dòng)物和飼料
清潔級(jí)美國(guó)癌癥研究所(institute ofcancer research,ICR)健康小鼠(雌雄各半,體質(zhì)量(20±2)g),飼料:上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。
1.1.3 化學(xué)試劑
表沒(méi)食子兒茶素、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯、兒茶素沒(méi)食子酸酯、沒(méi)食子酸兒茶素、咖啡因、兒茶素、綠原酸、沒(méi)食子酸、丁香酸、楊梅素、香豆酸、阿魏酸、香草酸、蘆丁、紫丁香酸(純度≥98%):美國(guó)Sigma 公司;SOD、MDA、GSH-Px專用酶聯(lián)免疫試劑盒:南京建成生物工程研究所;其他試劑均使用國(guó)產(chǎn)分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
PB-10型pH計(jì):賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;1260型高相液相色譜儀:美國(guó)Agilent 公司;UV-1750紫外分光光度計(jì):島津(蘇州)儀器有限公司;DW-FL362型離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器有限公司;KDM型調(diào)溫電熱套:山東華魯電熱儀器有限公司;酒精計(jì):浙江余姚比重計(jì)廠;SPX智能型生化培養(yǎng)箱:寧波江南儀器廠;TE601-I電子天平:賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;YXQ-LS-505II立式壓力蒸汽滅菌鍋:上海
博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;陶土酒壇:寧德黃家酒業(yè)有限公司。
1.3.1 紅曲茶黃酒的制備
糯米經(jīng)浸泡、蒸煮,以米飯∶水按照料液比1∶1(g∶mL)落缸,按總質(zhì)量的5%接種古田紅曲米,按總質(zhì)量的1.0%接種釀酒酵母JH301,按總質(zhì)量的1.0‰加入綠茶,攪拌均勻后控溫(20±1)℃發(fā)酵40 d,壓榨、過(guò)濾,調(diào)整酒精度為(16±0.5)%vol,85 ℃熱滅菌15 min后陳釀(溫度20 ℃)6個(gè)月,備用。在落缸時(shí)不添加綠茶共發(fā)酵的處理即為傳統(tǒng)工藝紅曲黃酒。
1.3.2 動(dòng)物模型試驗(yàn)
將小鼠隨機(jī)分為5組,即正常組、傳統(tǒng)紅曲黃酒組、低劑量紅曲茶黃酒組(0.05 mL/10 g)、中劑量紅曲茶黃酒組(0.10 mL/10 g)、高劑量紅曲茶黃酒組(0.20 mL/10 g)。每組分3個(gè)平行組,每個(gè)平行組20只小鼠,即每組共60只小鼠。各組小鼠正常飼養(yǎng)1周作為適應(yīng)期,之后按表1方案灌胃給藥并繼續(xù)飼養(yǎng),每日上午1次,每次灌胃劑量為0.05 mL/10 g、0.10 mL/10 g、0.20 mL/10 g,灌胃造模90 d后檢測(cè)小鼠血清生化指標(biāo),考察添加綠茶發(fā)酵對(duì)紅曲黃酒抗氧化能力的影響。
表1 不同實(shí)驗(yàn)組小鼠給藥方案Table 1 Dosage regimen of each experimental groups
中國(guó)居民膳食指南中推薦每人每日酒精攝入量≤25 g,傳統(tǒng)紅曲黃酒及紅曲茶黃酒樣品酒精度16%vol,折算成其每日攝入量不超過(guò)156.25 mL,以人平均體質(zhì)量60 kg計(jì),傳統(tǒng)紅曲黃酒及紅曲茶黃酒的人體日推薦量約為≤2.6 mL/kg。以10 倍人體推薦量為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)定實(shí)驗(yàn)組劑量,因此高、中、低劑量組分別設(shè)為20.0 mL(/kg·d)、10 mL(/kg·d)及5 mL(/kg·d)。
1.3.3 檢測(cè)方法
酚類物質(zhì)的含量:采用高效液相色譜法測(cè)定[8];總酚含量的測(cè)定:采用GB/T 21733—2008《茶飲料》[15];咖啡因含量的測(cè)定:采用GB 5009.139—2014《飲料中咖啡因的測(cè)定》[16]。
小鼠SOD、GSH-Px酶活力和MDA含量測(cè)定:從小鼠眼球采取血液,于4 ℃條件下1 500 r/min離心10 min,用移液槍取300 μL血清,裝于1.5 mL離心管中,使用SOD、MDA、GSH-Px專用酶聯(lián)免疫試劑盒檢測(cè)小鼠SOD、GSH-Px酶活力和MDA含量。以每毫升反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的SOD量為一個(gè)SOD活力單位(U);以每0.1 mL血清(漿)在37 ℃條件下反應(yīng)5 min,扣除非酶促反應(yīng)作用,使反應(yīng)體系中GSH濃度降低1 mol/L為一個(gè)GSH-Px酶活力單位(U)。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理
采用DPS6.01軟件處理,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
表2 綠茶對(duì)紅曲黃酒酚類物質(zhì)成分與含量的影響Table 2 Effect of green tea on the phenols composition and content of Hong Qu Huangjiu
由表2可知,傳統(tǒng)紅曲黃酒的酚類物質(zhì)主要為兒茶素、綠原酸、沒(méi)食子酸、丁香酸及楊梅素等。紅曲茶黃酒添加綠茶共發(fā)酵,綠茶中的水溶性及醇溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)溶于酒中,可豐富傳統(tǒng)紅曲黃酒酚類物質(zhì)組分,增加綠茶特征酚類物質(zhì)表沒(méi)食子兒茶素(epigallocatechin,EGC)、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、兒茶素沒(méi)食子酸酯(catechin gallate,ECG)、沒(méi)食子兒茶素(gallocatechin,GC)和咖啡因,還可使傳統(tǒng)紅曲黃酒的主要酚類物質(zhì)如兒茶素、綠原酸和沒(méi)食子酸的含量分別提高27.38%、29.52%和30.77%,使總酚含量提高37.69%。結(jié)果表明,添加綠茶共發(fā)酵不僅可極顯著提高紅曲黃酒酚類物質(zhì)含量(P<0.01),還可豐富紅曲黃酒的酚類物質(zhì)組成,賦予紅曲黃酒綠茶的特征酚類物質(zhì)。
表3 不同實(shí)驗(yàn)組小鼠血清的SOD、GSH-Px活力及MDA含量Table 3 Activities of SOD and GSH-Px and MDA contents in serum of mice with different treatments
由表3可知,每天灌服0.20 mL/10 g紅曲茶黃酒的高劑量紅曲茶黃酒組小鼠出現(xiàn)了嚴(yán)重的死亡現(xiàn)象,故不統(tǒng)計(jì)其對(duì)小鼠抗氧酶活力的影響。結(jié)果表明,與灌服蒸餾水組小鼠相比,灌服傳統(tǒng)紅曲黃酒可分別使小鼠血清的SOD酶和GSH-Px酶活力顯著提高5.08%和10.16%(P<0.05),小鼠血清的MDA含量降低2.90%,說(shuō)明傳統(tǒng)紅曲黃酒可提高小鼠的抗氧化水平;灌服低劑量紅曲茶黃酒可分別使小鼠血清的SOD酶和GSH-Px酶活力顯著提高5.49%和11.77%(P<0.05),小鼠血清的MDA含量顯著降低3.76%(P<0.05),與灌服傳統(tǒng)紅曲黃酒組差異未達(dá)顯著水平(P>0.05);灌服中劑量紅曲茶黃酒可分別使小鼠血清的SOD酶和GSH-Px酶活力分別顯著提高8.29%和23.93%(P<0.05),小鼠血清的MDA顯著含量降低5.79%(P<0.05),與灌服蒸餾水組、灌服傳統(tǒng)紅曲黃酒組和灌服低劑量紅曲茶黃酒組的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。與傳統(tǒng)紅曲黃酒相比,紅曲茶黃酒可顯著提高小鼠的抗氧化能力,使小鼠血清的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)酶活力分別提高3.05%和12.50%(P<0.05),MDA含量顯著降低2.98%(P<0.05)。灌胃劑量越大,紅曲茶黃酒的抗氧化能力就越強(qiáng);但當(dāng)灌胃劑量達(dá)0.20 mL/10 g時(shí),小鼠出現(xiàn)了死亡現(xiàn)象。結(jié)果表明,添加綠茶共發(fā)酵可顯著提高紅曲黃酒的抗氧化能力。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)證明,很多疾病如組織器宮老化等都與過(guò)剩的自由基有關(guān)。氧在生物體內(nèi)通過(guò)單電子還原產(chǎn)生化學(xué)性質(zhì)活潑的物質(zhì)稱活性氧,它們包括超氧負(fù)離子自由基、過(guò)氧化氫和羥基自由基等?;钚匝蹩梢耘cDNA、蛋白質(zhì)和多元不飽和脂肪酸作用,造成DNA鏈斷裂和氧化性損傷、蛋白-蛋白交聯(lián)、蛋白-DNA交聯(lián)和脂質(zhì)過(guò)氧化。體內(nèi)也有各種消除活性氧和自由基的防御系統(tǒng),以免組織遭到傷害,但當(dāng)人體內(nèi)出現(xiàn)各種各樣負(fù)荷狀態(tài)時(shí),就會(huì)使活性氧和自由基的形成和消除之間平衡喪失,從而誘發(fā)各種組織損傷和疾病,引起如癌癥、衰老、心血管疾病等慢性疾病[17]。茶多酚是一種純天然抗氧劑,它是在茶葉水浸物中與亞鐵離子產(chǎn)生綜合反應(yīng)的酚類化合物的總稱。綠茶中的茶多酚主要為兒茶素類化合物,主要包括表沒(méi)食子兒茶素(EGC)、DL-兒茶素(DL-catechin,DL-C)、表兒茶素(epicatechin,EC)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)、沒(méi)食子酸酷(EGCG)等,均具有極強(qiáng)的抗氧化能力[18-20]。茶多酚能對(duì)自由基誘發(fā)的生物大分子損傷起到保護(hù)作用,能提高小鼠抗氧化酶(包括SOD、GSH-Px等)活性,有效阻止DNA由雜環(huán)胺引起的氧化損傷,并及時(shí)修復(fù)受損細(xì)胞,復(fù)原因自由基造成的對(duì)細(xì)胞傷害[21];茶多酚還可抑制自發(fā)性和Fe2+誘導(dǎo)性脂質(zhì)過(guò)氧化,降低脂質(zhì)過(guò)氧化程度和MDA含量[22-23]。因此,添加綠茶共發(fā)酵可顯著提高紅曲黃酒的抗氧化能力。與灌服傳統(tǒng)紅曲黃酒的小鼠相比,灌服紅曲茶黃酒的小鼠的SOD、GSH-Px活力顯著提高、MDA含量顯著下降。
本研究結(jié)果表明,添加綠茶共發(fā)酵不僅可豐富傳統(tǒng)紅曲黃酒的酚類物質(zhì)組分及含量,與傳統(tǒng)紅曲黃酒相比,小鼠血清的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活力分別顯著提高3.05%和12.50%(P<0.05),MDA含量顯著降低2.98%(P<0.05)。飲用黃酒需達(dá)一定濃度的才可以增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力、降低氧化損傷[24],若劑量過(guò)低發(fā)揮的功效并不顯著,但劑量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡(灌胃劑量達(dá)0.20 mL/10 g時(shí)),適宜范圍仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。此外,紅曲茶黃酒的抗氧化能力與其所含抗氧化酚類物質(zhì)的含量有關(guān),其確切關(guān)系還需進(jìn)一步深入研究。