黄酒生物活性成分及其功能研究进展

张元，白卫东*，刘功良

（1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州510225；2.广州市广式传统食品加工与安全控制重点实验室，广东广州510225）

黄酒生物活性成分及其功能研究进展

张元1，2，白卫东1，2*，刘功良1，2

（1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州510225；2.广州市广式传统食品加工与安全控制重点实验室，广东广州510225）

黄酒是中国民族特产和传统食品，与啤酒和葡萄酒并称为世界三大古酒。该文分析了黄酒中的生物活性成分，论述了黄酒的抗氧化、降血压以及提高免疫力等功能，提出了我国黄酒现阶段存在的问题，并对黄酒生物活性成分的研究方向进行了展望。

黄酒；生物活性成分；功能

黄酒是我国特有的酿造酒，它是以谷物为主要原料，在酒药、麦曲或米曲所含的多种微生物的共同作用下，酿制而成的发酵原酒[1]。《本草纲目》写道，“诸酒醇不同，唯米酒入药用”，米酒即黄酒，是医药上重要的辅料和药引子[2]，书中详细记载了六十九种可用于治疗疾病的药酒，均以黄酒制成。黄酒被用作烹调和药用，在我国已有数千年的历史，具有疏通曲脉、保护肠胃、滋润皮肤、扶肝、除风下气等作用。传统黄酒的特殊酿造工艺保留了大部分营养成分，在其发酵过程中会产生一些具有特殊生物活性物质。现代研究发现，黄酒中含有丰富的蛋白质、氨基酸、活性肽、酚类、低聚糖、维生素、矿物质等基本营养成分以及γ-氨基丁酸、多酚类物质、生物活性肽、功能性低聚糖、MonacolinK等具有特殊生物活性的功能性物质，具有抗衰老、降血压、降胆固醇和免疫调节等生理功效[3]。随着人们物质生活水平不断提高，患有高血压、高血脂、冠心病、糖尿病等“富贵病”的人群普遍增多，消费者的健康意识逐渐加强。然而，人们普遍将黄酒作为治病的药酒和去腥的烹饪料酒使用，以致当前黄酒产业市场占有份额严重不足。由此可见，科学引导消费者正确对待、全面认识中国传统黄酒的营养保健功能，从根本上改变消费者对黄酒的认识尤为重要。因此，很有必要加强对黄酒生物活性成分及其保健功能的研究，进一步推进我国黄酒产业的发展。本文对黄酒生物活性成分及其保健功能的国内外研究进展进行综述，以期为保健黄酒的进一步研究与开发提供参考。

1 黄酒中生物活性成分

黄酒由纯粮酿造，在发酵过程会产生一些具有特殊生理功能的生物活性成分，如γ-氨基丁酸（γ-aminobutyricacid，GABA）、多酚类物质、生物活性肽和功能性低聚糖等。与其他酒种相比，黄酒的酒精度低、风味独特、营养丰富，被誉为“液体蛋糕”[4]。

1.1 γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸，又名4-氨基丁酸，哌啶酸，氨酪酸，分子式为C4H9NO2，是一种抑制性神经递质，参与多种代谢活动，具有极其重要的生理功能。GABA是黄酒中的一种功能性成分，由霉菌、酵母菌和乳酸菌等微生物等在发酵过程中利用谷氨酸脱羧酶产生，此外原料中也含有一定量的GABA[5]。GABA是一种非蛋白质氨基酸，具有降血压、降血脂及防止动脉硬化等生理功能，GABA可以通过降低神经元活性，而防止神经细胞过热。同时GABA可以参与激活抗焦虑的脑受体，阻止焦虑相关的信息抵达脑，因此GABA可以从根本上起到镇静神经和抗焦虑的作用。此外，GABA还有安神、活化肝肾、促进酒精代谢等活性，具有增强长期记忆等生理功能[6]。有关报道称日本研究者以富含GABA的米胚食品进行医学试验，结果表明其对帕金森综合症、老年痴呆有显著的疗效[2]。

GABA的检测方法有比色法、高效液相色谱法、纸层析法等。谢广发[7]使用邻苯二甲醛（o-phthalaldehyde，OPA）-氯甲酸芴甲酯（fluorenylmethyl chloroformate，FMOC）柱前衍生高效液相色谱法检测，研究结果表明，黄酒中GABA含量丰富，且不同年份和不同工艺的黄酒GABA含量不同。张庆庆等[8]采用柱前衍生化毛细管电泳法（capillary elec trophoresis，CE）对红曲酒中γ-氨基丁酸含量进行了测定，并得到最佳测定条件：异硫氰酸苯酯（phenyl isothiocyanate，PITC）为柱前衍生化试剂，80mmol/L硼砂（pH9.5）为运行缓冲液，分离电压25kV，柱温20℃，检测波长250 nm。朱豪[9]对广东客家黄酒中γ-氨基丁酸进行研究，经优化得到最佳酿造工艺参数。经高效液相色谱法分析，得到最终酿造的客家黄酒中GABA含量为295.79 mg/L。钱敏等[10]为提高黄酒中GABA含量，对广东客家黄酒的酿造工艺进行优化，并得到最佳酿酒工艺参数：酒药0.5%、麦曲0.5%、红曲5%、加水量5%（以原料糯米质量百分比计），装瓶量200 g/L和浸米时间30 h。经高效液相色谱法对在此最佳参数下酿造的黄酒检测，GABA含量达295.79 mg/L，比传统工艺黄酒中GABA含量提高了142.89mg/L。龚金炎等[11]对传统手工黄酒发酵过程中GABA含量的变化进行了研究，结果显示GABA在前发酵和后发酵前期增加缓慢，在后发酵后期，由于发酵醪中的酵母不断自溶，导致GABA含量迅速增加，后发酵结束时发酵醪中GABA含量为120.555 mg/L。

1.2 多酚类物质

多酚类物质是一种重要的功能性物质，其基本的碳架结构组成为2-苯基苯并吡喃和多羟基，分子内含有多个与1个（或多个）苯环相联羟基的一类化合物，主要包括单宁、酚酸和类黄酮等。黄酒中的原料自身和酿酒体系中的微生物代谢会产生多酚类物质，糖化发酵剂也会影响黄酒中多酚类物质的种类与含量。有研究称，黄酒中的多酚含量可达5.97 mg/L，黄酒中主要酚类物质有11种，包括儿茶素、表儿茶素、芦丁、没食子酸、槲皮素、原儿茶素、绿原酸、咖啡酸、P-香豆酸、阿魏酸和香草酸[7，8，12]。

由于多酚的邻位酚羟基极易被氧化，且有较强的捕捉活性氧自由基的能力，使其具有很强的抗氧化性和清除自由基能力[13]。研究资料[14]显示，植物多酚具有抗肿瘤、抗病毒以及抗衰老等生理活性。

白卫东等[15]分析了不同发酵阶段客家黄酒中多酚类物质的动态变化以及不同品牌黄酒中的多酚类物质含量，结果表明在陈酿3年的范围内，多酚类物质部分呈增多趋势，部分呈减少趋势。不同品牌的客家黄酒和江浙黄酒中多酚类物质的种类和含量差异较大。多酚类物质主要的功能是抗氧化，王雪飞等[16]研究发现，多酚类物质清除体内的自由基的机理有直接清除自由基、抑制氧化酶系、激活抗氧化酶系以及与诱导氧化的过渡金属螯合四种方式。邓乾春等[17]研究发现，多酚类物质有较强的清除自由基、抗衰老功能，对于保护心脑血管系统，预防心脏病具有重要意义，是一种天然的肿瘤抑制剂，对肝癌、皮肤癌、鼻咽癌等有较强的抑制作用。阙斐等[18]以总抗氧化能力、还原能力、清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基能力为评价指标，研究比较了3种黄酒的抗氧化活性，利用高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）鉴定出黄酒中含有10种酚类物质，发现多酚含量与黄酒的抗氧化能力呈正相关性。经检测多年贮存后的古越龙山陈酒中的酚类物质，发现其中的儿茶素、绿原酸、香草酸含量相对较高，分别为4.21 mg/L、3.23 mg/L、2.38 mg/L[19]。黄诗琪[20]通过高效液相色谱-质谱（high performance liquid chromatography-mass spectrum，HPLC-MS）法对客家黄酒多酚进行成分分析，检测结果显示，客家黄酒中含有绿原酸、香豆酸、芸香苷、阿魏酸以及丁香酸。ZHAI X Y等[21]研究发现，黄酒多酚具有抑制低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）受体基因敲除小鼠动脉粥样硬化的作用，但并未阐明黄酒多酚抑制小鼠动脉粥样硬化的具体作用机制。刘龙斌等[22]探讨了黄酒多酚对同型半胱氨酸诱导的大鼠血管平滑肌细胞基质金属蛋白酶-2和基质金属蛋白酶-9表达和活性的影响及其信号通路，发现黄酒多酚可以通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinases，PI3K）/丝-苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine protein kinase）通路，从而抑制同型半胱氨酸诱导的血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs）中的基质金属蛋白酶-2/9，这可能是黄酒发挥抗动脉粥样硬化作用机制之一。

1.3 生物活性肽

生物活性肽是在黄酒发酵过程中产生的，一般以数个氨基酸结合而成，人体肠胃对这种低肽的吸收性能好于单一氨基酸，且出现新的生理功效，比如降血压、镇静神经、抗氧化、清除自由基、降低胆固醇、促进钙吸收、调节免疫力、抗癌等功能[23]。

黄酒中的生物活性肽在种类和含量上都是其他酒类无可比拟的[24]，其主要来源于发酵中酵母分泌和微生物菌体自溶，当发酵周期增长酵母自溶产生多肽也就越多。俞剑燊等[25]研究发现，谷胱甘肽是一种保健黄酒中对酒精性肝损伤起保护作用的主要成分。戴军等[26]利用超滤、大孔吸附树脂柱层析和反相色谱法将绍兴黄酒中活性肽类组分进行分离制备，通过高效液相色谱/电喷雾电离质谱联用分析和氨基酸组成分析，鉴定出了一种血管紧张素转换酶（angiotensin converting enzyme，ACE）活性抑制肽。

目前，已经发现了几十种生物活性肽，其中谷胱甘肽可解某些食物中毒[27]。国内外对黄酒中生物活性肽研究程度较浅、研究范围较窄。因此，黄酒生物活性肽有很大的发掘价值和研究空间。科研院所可对黄酒生物活性肽进行分离纯化、功能性实验、结构序列测定等相关研究，为黄酒保健养生功能的科学宣传提供理论指导。

1.4 功能性低聚糖

功能性低聚糖是在黄酒酿造过程中曲麦微生物酶的作用下产生的，已检测黄酒中的功能性低聚糖包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖三种异麦芽低聚糖[28]。低聚糖由2～10个单糖分子聚合而成。低聚糖具有低甜度和低热量的特点，被人们称为“膳食纤维”。功能性低聚糖具有降低血氨浓度、增强免疫力、促进营养元素的吸收利用、改善便秘和抗龋齿等功效。

我国对功能性低聚糖的开发起步较晚，国内“九五”期间开始立项展开研究。功能性低聚糖只存在少数天然食品中，有关研究表明，只需每天只摄入几克功能性低聚糖即可使双歧杆菌起到增殖效果。黄酒中功能性低聚糖主要来源于两方面：一是酶解原料米中的支链淀粉，二是在黄酒发酵过程中由某些微生物合成。

谢广发等[29]采用高效液相色谱法对黄酒中的低聚糖进行分析，结果表明黄酒中有含量丰富的功能性低聚糖：异麦芽糖、潘糖及异麦芽三糖，三者平均含量分别为2.77mg/mL、2.86 mg/mL、1.25 mg/mL。贺帅[30]通过高效阴离子交换色谱积分脉冲安培检测法得到功能性低聚异麦芽糖（异麦芽糖、异麦芽三糖和潘糖）含量为5.290 g/L，功能性低聚异麦芽糖，既能改善肠道的微生态环境，促进B族维生素的合成以及矿物质的吸收，又能够提高机体新陈代谢水平，增强免疫力，同时分解肠内毒素和致癌物质，预防各类慢性病和癌症，并且还能降低血清中血脂和胆固醇[31]。

1.5 Monacolin K

Monacolin K在常温下为白色晶体；其熔点较高，可高达157～159℃；易溶于甲醇、丙酮、乙醇、苯和氯仿，但不易溶于水，也不溶于正己烷和石油醚，其分子式为C24H36O5，相对分子质量为440.55，有酸式和内酯式两种存在形式，在一定条件下可相互转化。

Monacolin K是一种具有明显降低胆固醇和血糖功能的生理活性物质。黄酒中的Monacolin K主要来源于红曲。市场上降血脂药品主要包括以他汀类为主的西药、以中药为主的中药降脂产品以及预防性的降脂保健品，其主要降脂活性成分都是Monacolin K[32]。许建生[33]利用含有Monacolin K的麦曲酿造黄酒，经HPLC法检测，黄酒成品中Monacolin K含量为0.080 mg/mL。

2 黄酒保健功能

2.1 抗氧化

黄酒作为一种酿造酒，含有多种天然抗氧化活性成分，包括多酚类、黄酮类、多肽、糖、美拉德反应产物和矿物质等。据报道，红曲黄酒酿造过程中添加的红曲具有抗氧化功效[34]。黄酒中多酚类物质的多个邻位酚羟基可以和金属离子发生络合反应，且酚羟基中的邻位酚羟基极易被氧化，同样使黄酒表现出良好的抗氧化性。

赵文红等[35]分析了不同酒曲配方酿造出来的广东客家黄酒总酚含量、总抗氧化能力、DPPH自由基清除能力和还原能力的差异，发现红曲对广东客家黄酒抗氧化活性有一定影响。罗铝铿等[36]通过对比珍珠红娘酒、梅州娘酒、月子酒三种黄酒的抗氧化能力，发现不同黄酒之间的抗氧化能力差异可能与酿造原料有关。孟如杰[37]研究发现，黄酒中具有抗氧化活性的物质包括多肽、美拉德反应产物、酚类物质和矿物质等，其中贡献最大的是多肽和酚类物质。研究表明黄酒中酚类物质含量与自由基的清除能力呈正相关，其抗氧化性主要来源于其中含有的3种酚类物质：儿茶酚、没食子酸和丁香酸。刘浩等[38]通过对4种黄酒总多酚含量以及抗氧化性研究发现，杂粮黄酒多酚含量较高且具有较强的抗氧化活性。QUE F等[39]对绍兴黄酒中的抗氧化物质进行分离和分析，明确了黄酒中除常规的抗氧化活性的肽类物质外，还有多酚类物质。谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化酶能够清除自由基和脂质过氧化物，抑制自由基的生成反应。谷胱甘肽过氧化酶是含硒的酶蛋白，其活性由硒元素决定，而黄酒中恰恰富含硒元素和谷胱甘肽。

目前我国对黄酒的抗氧化活性研究较少且比较浅显，大部分局限于体外抗氧化实验及简单的动物性实验，各种抗氧化活性物质之间的作用关系尚未明确。

2.2 降血压

黄酒具有降血压的保健功能，黄酒中的GABA通过调节中枢神经系统从而达到降血压效果。GABA可作用于脊髓的血管运动中枢，促进血管的扩张，从而使血压降低。朱豪[9]对含GABA的广东客家黄酒的加工工艺进行优化并对黄酒发酵过程中GABA及其相关物质的动态变化进行了探索，实验证明广东客家黄酒中的γ-氨基丁酸具有降血压功效。此外，黄酒中的多肽和酿造过程中添加的红曲也具有降血压的功效。然而，陈锡文[40]就黄酒的降血压作用进行了初步研究，给雄性SD大鼠灌胃不同剂量的黄酒，结果显示黄酒对大鼠血压无明显影响。

2.3 提高免疫力

黄酒中具有提高免疫力功效的成分主要有功能性低聚糖、锌、硒、多肽、维生素E和脂肪酸等。黄酒中的功能性低聚糖可以被肠道内的双歧杆菌利用，促进双歧杆菌增殖，增强机体免疫力[4]。沈赤等[41]研究黄酒多糖对免疫缺陷小鼠血清免疫因子的影响，发现黄酒多糖也能能提高免疫缺陷小鼠的免疫功能。黄酒中的锌对人体免疫调节过程起着重要的作用。黄酒中的硒在酒中是最高的，比红葡萄酒高约12倍，比白葡萄酒高约20倍。硒可以消除体内产生过多的活性氧自由基，刺激免疫球蛋白及抗体的产生[42]，因而具有提高机体免疫力的功效。王璟等[43]通过研究黄酒对正常小鼠抗疲劳能力和D-半乳糖所致亚急性衰老小鼠免疫器官的影响，发现黄酒能提高小鼠的抗疲劳能力，增强衰老小鼠的免疫能力。此外，黄酒中多肽也有提高免疫力的功效。黄酒中含量丰富的维生素E和脂肪酸诱导细胞因子，可通过改变免疫细胞和相关蛋白酶结构来进行免疫调节。

2.4 其他功效

适量饮用黄酒有益身体健康。相关研究表明，饮用黄酒能调节血浆血脂水平[44]、改善肠道菌群[45]、拮抗铅吸收[46]，具有延缓衰老[47]、预防冠心病[7]、抑制动脉粥样硬化[48-49]等功效，但目前国内外相关详细机理研究较少。

3 总结与展望

本文对黄酒的生物活性成分及其保健功能进行了系统地总结，并对未来黄酒生物活性成分的研究方向进行了展望。随着消费者自我健康意识的提高，人们的饮酒理念也逐渐向低度、健康、营养转变，而酒精度低、营养丰富、具有保健功能的传统黄酒正好符合这一消费趋势，并得到消费者普遍的认可和青睐。目前我国对黄酒的保健功能研究仍处在比较浅显的水平，大部分停留在生产工艺优化和常规营养物质理化指标检测等基础研究阶段，尚未深入发掘黄酒中生物活性成分的作用机制，未能明确各种保健功能之间的关系和规律。

我国研发人员可在不改变酒体品质及风味的前提下，在传统黄酒酿造工艺基础上合法添加适量的药食兼用的中药或提取其中某种生物活性物质，生产出具有特定保健功能的黄酒，满足人们对黄酒功能性的要求。各大黄酒企业可与高校密切联系、大胆创新，合力研发新的保健型黄酒产品，为黄酒市场注入活力。科研院所可借鉴国外葡萄酒和清酒的研究经验，加强对黄酒中的生物活性物质及其作用机理的系统且深入的研究，进一步研发出我国新型功能性保健黄酒，以提高消费者对黄酒保健功能的科学认识，促进黄酒行业的全面、协调、可持续发展。此外，相关科研院所可加强交流合作，发挥各自研究领域的优势，全面深入挖掘黄酒的功能性机理。行业协会可通过大众媒体以及微信平台等向消费者科普黄酒的营养知识，做好舆论宣传引导工作，科学地宣传黄酒的保健功能，消除人们对黄酒只作为烹饪酒和药酒的误解，提高黄酒的经济效益和社会效益。

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Research progress of bioactive components in Chinese rice wine and their functions

ZHANG Yuan1,2,BAI Weidong1,2*,LIU Gongliang1,2
(1.College of Light Industry and Food Science,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China; 2.Guangzhou Key Laboratory of Guangdong Style Traditional Food Processing and Safety Control,Guangzhou 510225,China)

Chinese rice wine is national specialty and traditional food of China,and known as the world's three ancient wines with beer and grape wine.In thispaper,the bioactive components in Chinese rice wine were analyzed.The functions of Chinese rice wine(including antioxidation,lowering blood pressure,improving immunity)were reviewed.The problems existing in Chinese rice wine and development directions of bioactive components in Chinese rice wine were put forward.

Chinese rice wine;bioactive component;function

TS262.4

0254-5071（2017）07-0005-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.07.002

2017-02-16

广东省省级科技计划项目（2013B090600157）；广东省自然科学基金项目（2014A030313592）

张元（1992-），男，硕士研究生，研究方向为食品科学。

*通讯作者：白卫东（1967-），男，教授，博士，研究方向为食品化学、食品添加剂。