解酒功效成分的作用机制、来源及其在食品中的应用进展

来源:优秀文章 发布时间:2023-01-24 点击:

◎ 吴 萌,包 麟,李 倩,吴佩怡,江 婷,孙 璐,徐 升,董艺凝

(1.滁州学院 生物与食品工程学院,安徽 滁州 239000;
2.安徽达诺乳业股份有限公司,安徽 滁州 239000)

古往今来人们把酒作为聚会、饭局上的必需品,也因此诞生了不少名句佳作。但长期大量饮酒会引发肝脏、心血管、大脑等部位的疾病;
而急性饮酒则会产生头晕、呕吐、过敏等各种急性症状。此外,饮酒后的不良症状带来的后发性行为,如酒后驾车,更是对财产及生命安全造成严重威胁[1-3]。因此为了减少饮酒带来的危害,国民开始将饮酒与健康放在一起讨论,并不断寻找解酒材料、分析解酒功效、研究解酒产品,以便最大程度上降低饮酒带来的损失,预防各类酒后疾病的产生。

全球195 个国家的饮酒数据统计显示,过量饮酒行为造成的死亡人数和伤残调整寿命年数在健康风险行为中排名第七,而在控制自然衰老对健康水平的影响后,过量饮酒行为成为15~49 岁青壮年的最大死亡风险[4]。而从医学和病理学角度进行的研究证实,饮酒也会引发癌症和心脑血管类疾病[5]。

1.1 饮酒对内脏的损害

过度饮酒或长期饮酒对人体的危害极大。酒精主要在肝脏中代谢,因此过度饮酒会对肝功能造成损害,甚至会出现酒精性肝硬化、肝纤维化、酒精性肝炎等症状。一次性大量饮酒可能会导致胃黏膜急性应激性损伤,从而诱发糜烂性胃炎和吐血等并发症。此外,长时间饮酒还会导致神经系统功能发生变化,如不自觉地颤抖和躁狂,使人陷入昏迷,严重时甚至会危及生命。

1.2 饮酒破坏营养平衡

饮酒会导致营养素摄入不均衡。为了保持良好的营养状态,人体必须均衡地摄入各种营养素。正常人从脂肪、碳水化合物和蛋白质中获得人体所需的各种营养素。但过量饮酒后,机体内水和卡路里的摄入量会增加,蛋白质的摄入量会相应减少。过量饮酒会影响食欲,如引发不规律的进食、呕吐甚至腹泻等不良反应。因此,过量饮酒会导致人体摄入食物中的营养素不足,从而出现一些营养失衡或营养不足等问题[6]。

1.3 饮酒影响人体对营养物质的利用和储存

1.3.1 饮酒会影响人体对营养物质的利用

人体组织发生酒精中毒后,营养物质的使用功能就会紊乱,导致各种营养物质的利用率下降。研究表明饮酒是导致机体中维生素A 缺乏的主要原因,是组织中用于维生素A 代谢的酶不再作用于相关组织而是作用于酒精代谢。因此过量饮酒会影响维生素A 的正常代谢,从而导致维生素A 缺乏症[7]。

1.3.2 饮酒会影响人体内营养物质的正常储存

由于酒精对组织的毒性作用,受损的组织不能利用营养物质,也不能在生理上进行储存。实践证明,长期饮酒可导致肝损伤,如酒精性肝炎、肝硬化、肝功能低下、肝细胞受损、维生素储存能力丧失以及肝脏中维生素的消耗等不良症状[8]。神经和其他组织中的维生素储存也会相对减少。

1.3.3 过量饮酒容易增加营养素的消耗

实验表明,酒精对人体组织有直接的毒副作用[9]。例如,乙醇对胃肠黏膜有毒性作用,使肠黏膜无法正常吸收维生素B。混合叶酸会导致营养素吸收不良。葡萄酒对胰腺则有直接的毒性作用,会减少胰酶的分泌,影响氨基酸等营养物质的吸收。饮酒过量还会减少人体内镁和锌等微量元素的含量,因此饮酒后可能会出现高钙尿症,导致缺钙。

2.1 醉酒机理及酒精的代谢途径

2.1.1 人体内酒精的吸收及代谢途径

酒主要是由水、乙醇以及其他化合物组成,其中水和酒精的含量约为98%,因此酒又被称为酒精、乙醇。人体内酒精的吸收途径主要是从胃肠开始,大部分乙醇被胃肠吸收后进入血液,通过血液循环进入人体各器官内。有研究表明乙醇先从人体口腔开始经过食道后进入胃、十二指肠、胃空肠、回肠、大肠(大肠分为盲肠、阑尾、结肠和直肠),其中胃吸收约占25%,肠吸收约占75%[10]。经胃肠吸收消化后,约90%的乙醇在肝脏中被代谢,还有2%~10%可经肺肾排出以及沿呼吸道分泌物或经皮肤内的小汗腺排出。

人体内酒精的代谢途径主要有3 类。第一类是乙醇脱氢酶氧化系统,乙醇在肝脏内经乙醇脱氢酶(Alcohol Dehydrogenase,ADH)氧化为乙醛,乙醛再经乙醛脱氢酶(Acetaldehyde Dehydrogenase,ALDH)氧化为乙酸,乙酸再经乙酰辅酶A 水解酶作用产生大量的中间产物乙酰辅酶A(Acetyl Coenzyme A,Ac-CoA)后进入三羧酸循环内再循环,经氧化反应生成水和二氧化碳排出体外。第二类是微粒体氧化酶系统,当大量饮酒后,机体内ADH 活性降低,血液中乙醇浓度升高,内质网中的细胞色素参与酒精代谢,微粒体乙醇氧化酶系统(Microsomal Ethanol-oxidizing System,MEOS)亢进,从而引起肝细胞内滑面内质网的增生,损伤肝细胞。第三类是过氧化氢酶系统,过氧化氢酶利用过氧化氢将乙醇氧化代谢为乙醛和水,产生大量的自由基,损害肝细胞[11-13]。

2.1.2 醉酒机理

很多临床研究人员针对大量饮酒样本进行长期临床追踪,以全面探究何种适量饮酒方式才能够保持人体心血管的健康状态,以及继续探索得到不同人群的有效饮酒限量。在针对59 991 名长期坚持饮酒锻炼的临床志愿者做的一项研究实验中发现,最适宜人体的有效饮酒量每周应尽可能≤100 g[14]。当人体饮酒过量即醉酒时则会造成急性酒精中毒现象,而醉酒程度与此时血液中的乙醇浓度密切相关。研究表明,当人体血液中游离的乙醇浓度低于20 mg·mL-1时,人体处于饮酒结束后清醒的最佳状态;
当浓度达到20~40 mg·mL-1时,人体处于轻度半醉酒状态,出现自控力减弱、行动不便的现象;
当浓度达到60~80 mg·mL-1时,饮酒者会完全处于醉酒状态,失去自控力和行动力;
当达到400 mg·mL-1时,则会失去知觉,甚至出现危及生命导致死亡的情况[15]。

研究表明,醉酒机理分为3 个方面[16-17]。①当饮酒过量时,人体内乙醇的吸收速度高于人体代谢乙醇的速度,使得肝脏无法快速代谢人体吸收的乙醇,因此较多的乙醇通过血液循环流入大脑引起中枢神经障碍,使人体失去思考能力。②酒精在人体内经乙醇脱氢酶氧化代谢产生大量的乙醛,当饮酒过量时人体不能及时将乙醛代谢出去,乙醛作为一种肌肉毒素,逐渐在组织器官中积聚,会导致器官受到损伤。③酒精分解代谢产物过程的产物分子中极可能积聚了大量高浓度的游离氧自由基,形成了复杂的氧自由基链式反应,刺激人体神经系统,导致运动中枢神经系统平衡失调进而引起心跳加速。在此过程,人体内血液水分循环速率与电解质代谢平衡发生显著变化从而导致运动中枢神经系统平衡失调,最终可能出现剧烈的头痛、晕眩、肠胃黏膜刺激与不适反应增加等常见酒后症状。

2.2 解酒机制

解酒药物的研究是为了减弱饮酒后酒精对人体器官的损伤,预防酒精中毒以及饮酒后产生的一系列不良社会行为。为避免酒精对人体造成危害,针对酒后的不良影响,研究人员一直在研发相关解酒产品。管咏梅等[18]对野葛解酒机制进行研究,得出葛根具有抑制酒精吸收、加快酒精代谢、抗氧化、保护肝脏与心肌细胞等作用。根据乙醇在人体内的代谢特点,可将解酒产品的解酒机制大致分为抑制乙醇在胃肠的吸收和加强肝脏对乙醇的代谢两种[19-20]。

2.2.1 提高ADH、ALDH 活性

胃黏膜ADH能够加强乙醇在胃肠中的首过代谢,起到抑制胃肠对乙醇吸收的作用,且肝脏ADH 能够增强肝脏对乙醇的代谢,因此ADH 活性的提高可作为解酒产品的药理依据[21-22]。现今市面上的解酒产品大多是通过提高ADH 或ALDH 的酶活性来进行解酒。汤威威等[23]研究硫酸酯化沙棘叶多糖(Sulfated Seabuckthorn Leaf Polysaccharide,SSLP)的解酒作用发现SSLP 能够显著提高ADH 活性从而达到有效解酒的效果,可作为天然原料解酒成分。周宏炫等[24]通过研究刺梨多酚(Rosa Roxburghii Tratt Polyphenols,RRTP)对急性酒精中毒大鼠的急性解酒或护肝治疗作用后发现,刺梨多酚对急性酒精中毒大鼠具有一定范围内的辅助解酒护肝作用,其原因可能是RRTP 提高了ADH 活性加快了肝脏内乙醇的代谢速度。

2.2.2 增强自由基清除能力

由于乙醇在机体内会形成大量的羰基、氢氧根、过氧化氢等自由基,导致自由基链式反应的产生,从而造成神经系统代谢紊乱、引发头晕目眩等不良症状。且过量的自由基可以与细胞膜脂质、脂蛋白共价相结合,生成过氧化脂质等毒性物质,最终导致肝细胞被破坏[25]。所以增强自由基清除能力有利于保护神经中枢系统,避免饮酒事故。侯景龙[26]发现葛枳组合物对自由基具有一定的清除能力,能够改善饮酒后的不适反应;
钟佳佳[27]对三角帆蚌肽(Hyriopsis Cumingii Peptides,HCP)进行体外抗肝损伤活性测定发现,HCP 及其超滤组分均可在一定程度上清除ABTS 和DPPH 自由基,具有较强的抗氧化能力和体外激活ADH 活性作用。

3.1 黄酮类化合物

黄酮类化合物是一类具有2-苯基色原酮结构的多酚化合物,其结构多样、种类繁多,具有抗氧化、抗菌抗炎、解酒护肝等多种生物活性作用。冯柏林等[28]研究黄酮类化合物对心肌细胞的保护作用,发现黄酮类化合物能有效治疗炎症,主要原理是通过降低TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2、iNOS 水平,上调Nrf2表达,以及抑制NF-κB 和MAPK 信号通路等炎症途径减轻心肌细胞凋亡等损伤,从而起到抑制心肌纤维化与重塑、减轻心脏毒性和改善心脏功能的作用。李秋林[29]研究洋葱皮的活性成分时发现,洋葱的黄酮类化合物对DPPH 自由基和亚硝酸盐具有良好的清除能力,说明洋葱黄酮类化合物在体外具有较强的抗氧化活性作用。

童钰琴等[30]研究苦荞麸皮总黄酮(Total Flavonoids from Tartary Buckwheat Bran,TFTB)的体外抗氧化活性及体内解酒护肝作用时发现,在体外抗氧化活性实验中,通过观察苦荞麸皮总黄酮对超氧阴离子自由基(O2-)、DPPH 及NO2-离子的清除效果中得到TFTB对O2-、DPPH 及NO2-离子均有一定的清除作用这一结论。通过对比血清中AST 指标的含量来判断肝损伤时发现TFTB 可缩短小鼠醉睡时间,提高醉睡小鼠肝脏超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活力从而起到保护肝脏的作用[31]。李郡[32]通过建立醉酒小鼠模型对小鼠体内解酒作用的相关生化指标进行分析,比较小鼠肝脏ADH、ALDH 的影响时发现槐花、藤茶的黄酮提取物能有效激活模型小鼠的乙醇脱氢酶活性,表明槐花、藤茶的黄酮提取物对治疗急性酒精性肝损伤有较好的作用效果。

3.2 多糖

多糖类物质作为生物大分子广泛存在于生物界中,它具有抗肿瘤、免疫增强、降血糖血脂、解毒、抗菌、抗病毒和抗辐射等作用[33]。由于其来源广泛、毒副作用少且生物功能多样,多糖类物质在医药和食品方面有很大的研究空间。周庆峰等[34]在观察山药多糖对急性酒精中毒小鼠实验中发现,山药多糖不仅可以有效减少小鼠的醉酒维持时间,显著降低醉酒小鼠血清中的乙醛浓度,还能明显降低血清中丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶活性、增强肝组织中SOD 和ADH 活性。其研究结果表明山药多糖可以进一步防治急性酒精中毒引起的肝损伤氧化应激症状,对小鼠的肝细胞起到一定的保护作用,但山药多糖解酒机理还未明确,有待于进一步研究。左婧驰等[35]在研究桃胶多糖(Peach Gum Polysaccharide,PGP)对小鼠解酒作用进行的体内、体外试验时发现,桃胶多糖可以显著抑制乙醇扩散,有效延长小鼠醉酒时间,缩短醉酒小鼠醒酒时间,起到保护肝脏预防酒醉的作用。实验表明其作用机制与机体内ADH、SOD 的活力以及抗氧自由基作用有关,但确切的机制还有待进一步研究。

3.3 多酚

多酚类物质是高等植物的次级代谢产物,具有清除自由基、抗氧化、抗菌、抗辐射、抗肿瘤和保护心脑血管的作用[36]。王悦等[37]总结了樱桃多酚具有抗氧化、预防心血管疾病、抗炎抑菌以及降血糖血脂等功效,在农产品保鲜、医药、日化产品等方面有很大的前景。黄颖等[38]研究辣木籽多酚解酒作用发现,通过灌胃醉酒大鼠试验测出辣木籽多酚能显著提高小鼠血液中的ADH 及ALDH 活性,具有一定的醒酒作用。而茶多酚作为抗氧化剂,不仅可以抑制乙醇氧化为乙醛,也可清除机体内由乙醇介导的氧化应激产生的自由基,有效缓解急性酒精中毒症状,保护肝脏。

4.1 中药材

我国作为文化大国饮酒文化历史深远,其中也包括了利用中草药制备的解酒药。《证类本草》记载了葛根味甘、平、无毒,主消渴、身大热、呕吐、诸痹、起阴气、解诸毒,疗伤寒中风头痛、解肌发表出汗、开腠理、疗金疮、止痛胁风痛。北宋《开宝本草》中也记载了橄榄具有一定的解酒功效。如今人们探讨关于《肘后备急方》解酒药,将古代解酒药方与现代技术相结合期望得出更有效的解酒方式。林好等[39]发现高良姜素对DPPH 自由基、超氧阴离子具有一定的清除能力,可为与DNA 氧化损伤相关的疾病提供参考依据,对酒精性肝损伤或其他酒精性疾病的研究起到促进作用,但其作用机制还有待进一步证实。蔡成岗等[40]研发出一种铁皮石斛花组合物及其制法和保肝解酒制品,其成分包括铁皮石斛花、葛花、菊花、玳玳花、密蒙花、合欢花、槐花和栀子花等中药材,充分利用了我国传统花类药材原料。

4.2 果蔬

果蔬简单易得、味甘甜美,是人们日常生活中最常用到的解酒方式。譬如柿子作为“天然的醒酒药”,在古代就常被用作防醉和消除宿醉的水果;
梨水分多、性凉味甘,可利尿便于酒精排出体外,也可与蜂蜜做成梨膏,不仅清热解毒,还有一定的解酒效果。果蔬发酵制品中含有乙醇脱氢酶可分解机体内的酒精,改善酒后不良反应,保护肝脏不受损害[41]。

4.3 蜂蜜

酒后饮用蜂蜜水是极为常见的醒酒方法,它的主要成分是糖类,还含有矿物质、维生素、黄酮和蛋白质等成分,具有抗菌、抗氧化活性、促进伤口愈合、润肠通便、促进酒精分解等作用[42-44]。也有资料显示,通过建立急性酒精中毒SD 大鼠模型,研究蜂蜜对急性酒精中毒大鼠的解酒作用时,发现蜂蜜能够通过提高肝脏和胃的ADH 和ALDH 活性来降低大鼠血清乙醇浓度,具有比较明显的解酒作用。

目前,国外学术界普遍认为天然蜂蜜解酒酶生理机制的基础是一种天然果糖。果糖在有酒精分子存在时能高效利用和促进还原性辅酶I 的氧化代谢,提供给还原性辅酶I 的再氧化途径,进而促进天然酒精物质的进一步代谢。蜂蜜果糖制成的镇静与解酒剂效果也显著优于其他天然果糖,这可能是因为在聚葡萄糖醛胺等多种其他天然有机物质成分同时存在且发挥作用时,果糖成分能够被更好地吸收。

4.4 菊花

菊花品种繁多、资源丰富,我国已有3 000 多年的历史,菊花中含有多糖、多酚、黄酮和挥发油等多种有益物质,具有疏风、清热、明目和解毒的功效。主治头痛、眩晕、目赤、心胸烦热、疔疮、肿毒,对心血管系统、胆固醇代谢、抗病原体、抗炎、抗衰老和抗氧化活性都具有良好的作用[45-47]。《现代实用中药》中也记载,安徽滁州产者菊花最清凉,不苦不甜,白菊中以此为最良。俗谓杭菊湿,毫菊、徽菊燥,滁菊不湿不燥,故江浙一带名医处方中常以滁菊代替其他菊花,而其他菊花不能代替滁菊。王刚等[48]发明了一种具有清热解毒功效的滁菊枳椇速溶茶的制备方法,通过膜浓缩有效隔绝了原料中可能残留的脂溶性农药,最大程度上保留滁菊清热解酒的功效。

5.1 解酒产品现状

现如今科技发展迅速,人们的消费水平也在不断提高,各式各样的产品接连涌入市场。具备解酒功效的产品也较多,消费者在挑选时难免眼花缭乱,无法正确选择合适的解酒产品。经市场调查研究发现,解酒产品虽种类繁多,但从产品销量及市场影响力方面而言,并没有某种特定产品得到消费者的一致认可。大量数据显示造成这种情况的原因可能有以下几种。①产品宣传不到位,没有完整的营销策略及宣传手段。②每个公司研究的解酒产品功能定位不清晰,使产品无法达到消费者的要求,从而使消费者减少对该产品的购买次数。③不同消费者倾向的口味、解酒习惯的不同也会影响产品的销量,部分消费者可能在醉酒后不愿食用专门的解酒产品,而是使用传统的解酒方法,如喝蜂蜜水等。

5.2 解酒产品的功效及作用机制

酒精在人体代谢过程中会产生对人体有害的物质,如乙醛等。而解酒的作用机制就是减少这些物质在人体内停留的时间从而降低其对机体的危害。其中的一种方式就是使人体血液中的酒精含量减少,减轻醉酒状态;
另一种是摄入一些功能性制品,如市场上的刺梨解酒口服液,其原理是刺梨可以通过提高乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性使人体内血液中的酒精浓度降低从而达到解酒的效果。樟芝口服液是通过抑制因酒精损害而引起的谷丙氨酸酶和谷草转氨酶水平的提升,使人体内乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶水平提高来实现解酒的效果[49]。葛花解酒口服液则是通过加速乙醇的分解排泄,降低人体血液中的乙醇浓度来达到解酒的目的。

5.3 解酒产品发展前景

随着社会的发展和国民生活水平的提高,酒成为了餐桌上必不可少的食品之一。但与此同时也要重视饮酒对人体带来的危害。科技的不断创新与发展,使人们开始研制出减少饮酒时酒精对人体造成危害的产品。目前市场上的解酒产品机理主要是通过降低乙醇在体内的吸收或加快酒精在体内分解的方式,往往忽视酒精对人体器官的损伤。因此新型解酒产品的研发,不能只局限于促进酒精代谢这一方面,更需要具有保护人体器官、防止肝脏细胞损伤的功效。抑制饮酒后造成的器官损伤以及保护肝脏细胞的解酒产品将拥有巨大的潜力和实际应用前景。

生活质量的不断提升,让消费者开始逐渐意识到健康的重要性。酒对于大部分社交场合来说都是不可或缺的存在,也因此衍生出了一系列有关于酒的文化。这给解酒产品的研发带来了广阔的发展空间,在此背景下,解酒产品必将是未来发展的新趋势。对于这一新趋势,如何制作出口感较好、效果更显著的解酒产品,让其真正符合大众需求,让消费者在酒后饮用解酒产品成为一种习惯,将给解酒产品行业带来无限商机。另外,随着各种天然类食品功效的开发,以天然产品以及一些中草药、果蔬类等原料制成解酒产品也必将成为未来发展新趋势。

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