黄酒中不同物质对乙醇代谢的影响研究

彭 林，钱肖华，毛 健，，刘双平，姬中伟

（1.江南大学粮食发酵工程与技术国家工程实验室，江苏无锡214122；2.国家黄酒工程技术研究中心，浙江绍兴312000）

黄酒的消费和饮用中，一个突出问题是饮后容易出现“上头现象”。所谓上头，是指饮酒后出现头部神经痛，或面红耳赤，头晕心跳，恶心呕吐等现象[1]。与此现象类似的是国外酒精饮品饮后同样会出现多种不良症状，这些症状包括总体感官不适、肠胃不适、认知障碍和睡眠4个方面，具体表现为口渴、焦虑、疲惫、头痛、反胃、厌食、短暂失忆、视觉损伤、睡眠质量较差等[2-4]，这些症状被归结为饮酒后的“宿醉”[5]。在研究黄酒“上头”现象及其物质代谢机制中，可以参考国外酒类研究中导致宿醉的机制和物质基础。

在国外醉酒研究中，认为造成宿醉的最直接原因是人体摄入大量酒精。蒸馏酒由于其工艺的特点，酒中除酒精外还含有较多的其他物质，这些物质是构成成品酒风味特点的重要基础，这些物质中高级醇的存在对酒风味的形成具有极为重要的影响。如今对上头相关问题的认知中，认为高级醇的存在极大促进了酒饮后的上头现象。然而，日本学者Hisako等[6]认为，高级醇的存在对减轻宿醉中味觉敏感有一定的抑制作用，在臭鼩和小鼠模型中，威士忌蒸馏得到的芳香高级醇组分并没有引起味觉敏感现象，相反在过量饮用酒精的动物模型中可以减轻味觉敏感现象。酒精对宿醉的主要影响是通过直接和间接两种方式达成，一是酒精的摄入会造成脱水、电解质失衡、肠道微生物失衡、低血糖和睡眠紊乱等症状，二是酒精在人体内的直接代谢产物乙醛具有较大毒性[7]。因此，可以认为酒精饮品中起上头或宿醉不良反应的主要物质可能是酒精。

黄酒作为中国传统酿造酒的代表，未经蒸馏的工艺特点决定了酒中含有丰富的物质种类和含量，这些物质的存在一方面提高了黄酒的营养价值和功能属性，但另一方面过于复杂的物质体系可能是造成其饮后上头的重要原因。因此，在本研究中，以酒精作为影响酒类饮品舒适度的目标物质，通过在SD大鼠模型中同时摄入乙醇和生物胺、高级醇和醛类物质，探索不同物质对SD大鼠体内乙醇代谢速度的影响，以黄酒物质对乙醇代谢的角度研究黄酒上头的物质基础和相关机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物及试剂

药物代谢动力学研究选择成年健康的SD大鼠，雌雄各半，体重约为200 g，年龄6～8周，实验动物购自上海斯莱克实验动物有限责任公司，实验动物质量合格证号SCXK（沪）2007-0005。

药代动力学研究中所用组胺、酪胺、尸胺、腐胺、苯乙醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇、乙醛和5-羟甲基糠醛（5-HMF）和乙醇均为色谱级试剂，购自Sigma公司。

1.2 实验设计

在本实验中，黄酒中各物质的给药量是依据本团队对全国多地区不同酒类中各类物质的检测含量范围确定，其中使用剂量为全国黄酒中该物质的最高量。本实验中的给药量按成人体重60 kg饮用2瓶黄酒，根据黄酒中各物质浓度，计算成人每kg体重摄入物质的含量，计算后各物质的给药量见表1。所有研究物质均用15%vol乙醇溶液溶解配制。在所有10种物质单独给药外，本项目为模拟黄酒中各物质的代谢速度和对乙醇代谢的影响，设立混合组进行给药，即将4种生物胺、4种高级醇和2种醛类物质同时溶解于15%vol乙醇溶液中，采用单次口服灌胃的给药方法进行给药。

表1 SD大鼠模型中生物胺、高级醇和醛类物质的给药量

1.3 SD大鼠单次口服灌胃给药、取血和血样处理

根据给药物质不同，分别将SD大鼠分为空白组、乙醇组和加药组，其中加药组为分别含有10种药物的15%vol乙醇溶液，配制浓度见表2。将7 d适应性培养的SD大鼠随机分组，每组5只大鼠，对所有大鼠进行颈动脉插管手术，以便于同一只大鼠连续取血。将配制试剂按大鼠体重10 mL/kg口服灌胃给药，给药前SD大鼠禁食12 h。

大鼠取血时间为给药前0 h和给药后2 h、4 h、6 h、12 h、24 h，每只大鼠连续取血样200 μL，分别进行标号后以4℃、3000 r/min离心10 min，置于-20℃冰箱保存血清样品待测。

1.4 SD大鼠单次口服灌胃给药、取血和乙醇含量检测

1.4.1 样品处理

表2 SD大鼠单次口服组胺、酪胺、尸胺、腐胺和混合组的乙醇药代参数(n=5)

取血清样品50 μL，置于1.5 mL离心管中，加50 μL内标0.1 mg/mL甘油，5 μL衍生化试剂对甲苯磺酰异氰酸酯TSIC 2 g/mL，室温下衍生化2 min。加5 μL水，加140 μL乙腈，离心取上清液，过0.45 μm有机滤膜，用于液相检测。

1.4.2 色谱条件

HPLC为安捷伦1100高效液相色谱，所用色谱柱为C18反向色谱柱。样品检测中，上样量为10 μL，流动相：35%乙腈+65%磷酸盐缓冲液（0.01 mol/L磷酸二氢钾，磷酸调pH值到2.5），流速1.0 mL/min，检测柱温度25℃，检测波长227 nm。样品中乙醇含量利用标品峰面积做出标准曲线进行计算。

1.5 数据处理

药代动力学中的血药浓度-时间曲线，结果表现为每组5个平行样品的平均值±方差，利用GraphPrism 7.0绘制。药代动力学参数利用DAS 2.0软件进行数据处理后计算得到。

2 结果与分析

2.1 口服生物胺对SD大鼠体内乙醇含量的影响

本项目为模拟黄酒摄入条件下的各物质代谢，以15%vol乙醇溶液作为溶剂配制各物质的溶液，从而对SD大鼠进行给药。在研究各物质间代谢速度的基础上，本项目还研究了各物质与乙醇共同摄入后对乙醇代谢速度的影响（图1）。

图1 SD大鼠单次口服组胺、酪胺、尸胺、腐胺后乙醇血液浓度-时间曲线

在SD大鼠单次口服组胺、酪胺、尸胺、腐胺后，大鼠血液中乙醇浓度-时间曲线见图1，经软件处理后计算得到的药代动力学参数见表2。结果显示，与单纯摄入乙醇组的药代参数相比，混合组和单一物质摄入后都会引起乙醇吸收的降低，其中乙醇峰浓度Cmax由乙醇组的2.253 mg/L降低至1.6 mg/L以下，同时AUC指标也随Cmax指标的下降而下降。结果表明，不同物质的单一或共同摄入导致乙醇进入血液进行循环的含量减少，减少进入的乙醇含量并非被消除，而是与组织器官结合，导致乙醇的消除速度下降。消除半衰期t1/2结果表明，4种生物胺中酪胺和组胺明显降低了乙醇的消除速度，而共同摄入多种考察物质后乙醇的消除速度对比单一摄入物质的消除速度反而有一定的提高。

2.2 口服高级醇对SD大鼠体内乙醇含量的影响

在考察4种高级醇对乙醇代谢影响中，由血液乙醇浓度-时间曲线（图2）分析得到药代动力学参数（表3）。结果表明，共同摄入10种物质后（混合组）明显降低了乙醇的消除速度，消除半衰期由乙醇组的2.764 h提高到了3.008 h。单一摄入4种高级醇结果显示，正丙醇和异丁醇相对乙醇组的乙醇消除速度有所降低，但是4种高级醇中对乙醇代谢速度影响较小的物质，严重降低乙醇消除速度的高级醇是异戊醇和苯乙醇，消除半衰期t1/2由乙醇组的2.764 h分别提高到6.884 h和3.259 h，分别提高了2.5倍和1.2倍，其中异戊醇对乙醇代谢速度的影响最大。

2.3 口服醛类物质对SD大鼠体内乙醇含量的影响

通过分析SD大鼠摄入乙醛和5-HMF后的血药浓度-时间曲线（图3）并利用DAS 2.0软件计算得出药代动力学参数（表4）后发现，乙醛和5-HMF的摄入会导致乙醇在SD大鼠体内消除速度的下降，其中消除半衰期由乙醇组的2.764 h提高至3.415 h和3.919 h，其中5-HMF对乙醇代谢速度的延缓效果更为明显。但与混合组相比，乙醛和5-HMF对乙醇代谢减弱效果有明显的提高。混合组中摄入的10种物质对乙醇代谢有一定的影响，但相比于单一物质，部分物质并没有明显的提高，可能这部分物质的摄入与降低乙醇代谢能力的作用有一定的抵消，与混合组相比乙醇组仅提高了1.08倍。

图2 SD大鼠单次口服苯乙醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇后乙醇血液浓度-时间曲线

2.4 生物胺、高级醇和醛类物质对SD大鼠体内乙醇药物代谢动力学参数的影响（表5）

乙醇作为黄酒中含量最高的物质，其在体内的消除速度可能直接影响到饮酒后的舒适度问题。在国外的研究中，通过比较乙醇外杂质含量较少的伏特加和威士忌对人体饮后的“宿醉”反应发现，乙醇本身可能是引起酒后头疼、干渴、行动障碍等症状的直接原因，而与酒中所含有的其他类杂质关系较小。但不同于高度蒸馏酒，黄酒作为酿造酒，未经蒸馏的生产工艺使黄酒中乙醇以外的物质含量远高于蒸馏酒，因此，在含量有极大增高的条件下，生物胺、高级醇和醛类物质的存在对饮后舒适度有更为明显的影响。本项目中，在摄入10种不同物质的SD大鼠模型中，通过检测血液中乙醇含量的变化，利用软件分析得到了不同药物摄入条件下乙醇的药代动力学参数（表5），用于比较不同物质对乙醇消除速度的影响。结果显示，10种不同物质对减慢乙醇消除速度的影响顺序为异丁醇＞正丙醇＞腐胺＞尸胺＞组胺＞苯乙醇＞乙醛＞酪胺＞5-HMF＞异戊醇。因此，对黄酒饮后舒适度的影响中，不同物质可能同时通过自身物质代谢和影响乙醇消除两种途径，达到饮后出现的多种不适症状，最终影响了黄酒的饮后舒适度。

表3 SD大鼠单次口服苯乙醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇和混合组的乙醇药代参数(n=5)

图3 SD大鼠单次口服乙醛、5-HMF后乙醇血液浓度-时间曲线

表4 SD大鼠单次口服乙醛、5-HMF和混合组的乙醇药代参数(n=5)

表5 生物胺、高级醇和醛类对乙醇代谢参数的比较

3 结论

酒精作为酒类饮品中的主要成分，对饮后舒适度具有重要影响。本研究结果表明，酒中其他物质的存在直接影响了酒精在体内的代谢速度，最终通过影响酒精在体内的代谢导致黄酒的饮后舒适度。结果显示，考察的10种黄酒中的物质，包括4种生物胺、4种高级醇和2种醛类物质都会显著降低血液中乙醇浓度，同时对乙醇在SD大鼠体内的代谢具有抑制作用。通过本文的研究，可以得出黄酒中存在的物质对黄酒饮用后乙醇的代谢具有抑制作用，这种抑制作用可能是引起黄酒饮后上头的原因。