黃酒中不同物質對乙醇代謝的影響研究

彭 林，錢肖華，毛 健，，劉雙平，姬中偉

（1.江南大學糧食發酵工程與技術國家工程實驗室，江蘇無錫214122；2.國家黃酒工程技術研究中心，浙江紹興312000）

黃酒的消費和飲用中，一個突出問題是飲后容易出現“上頭現象”。所謂上頭，是指飲酒后出現頭部神經痛，或面紅耳赤，頭暈心跳，惡心嘔吐等現象[1]。與此現象類似的是國外酒精飲品飲后同樣會出現多種不良癥狀，這些癥狀包括總體感官不適、腸胃不適、認知障礙和睡眠4個方面，具體表現為口渴、焦慮、疲憊、頭痛、反胃、厭食、短暫失憶、視覺損傷、睡眠質量較差等[2-4]，這些癥狀被歸結為飲酒后的“宿醉”[5]。在研究黃酒“上頭”現象及其物質代謝機制中，可以參考國外酒類研究中導致宿醉的機制和物質基礎。

在國外醉酒研究中，認為造成宿醉的最直接原因是人體攝入大量酒精。蒸餾酒由于其工藝的特點，酒中除酒精外還含有較多的其他物質，這些物質是構成成品酒風味特點的重要基礎，這些物質中高級醇的存在對酒風味的形成具有極為重要的影響。如今對上頭相關問題的認知中，認為高級醇的存在極大促進了酒飲后的上頭現象。然而，日本學者Hisako等[6]認為，高級醇的存在對減輕宿醉中味覺敏感有一定的抑制作用，在臭鼩和小鼠模型中，威士忌蒸餾得到的芳香高級醇組分并沒有引起味覺敏感現象，相反在過量飲用酒精的動物模型中可以減輕味覺敏感現象。酒精對宿醉的主要影響是通過直接和間接兩種方式達成，一是酒精的攝入會造成脫水、電解質失衡、腸道微生物失衡、低血糖和睡眠紊亂等癥狀，二是酒精在人體內的直接代謝產物乙醛具有較大毒性[7]。因此，可以認為酒精飲品中起上頭或宿醉不良反應的主要物質可能是酒精。

黃酒作為中國傳統釀造酒的代表，未經蒸餾的工藝特點決定了酒中含有豐富的物質種類和含量，這些物質的存在一方面提高了黃酒的營養價值和功能屬性，但另一方面過于復雜的物質體系可能是造成其飲后上頭的重要原因。因此，在本研究中，以酒精作為影響酒類飲品舒適度的目標物質，通過在SD大鼠模型中同時攝入乙醇和生物胺、高級醇和醛類物質，探索不同物質對SD大鼠體內乙醇代謝速度的影響，以黃酒物質對乙醇代謝的角度研究黃酒上頭的物質基礎和相關機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及試劑

藥物代謝動力學研究選擇成年健康的SD大鼠，雌雄各半，體重約為200 g，年齡6～8周，實驗動物購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司，實驗動物質量合格證號SCXK（滬）2007-0005。

藥代動力學研究中所用組胺、酪胺、尸胺、腐胺、苯乙醇、正丙醇、異丁醇、異戊醇、乙醛和5-羥甲基糠醛（5-HMF）和乙醇均為色譜級試劑，購自Sigma公司。

1.2 實驗設計

在本實驗中，黃酒中各物質的給藥量是依據本團隊對全國多地區不同酒類中各類物質的檢測含量范圍確定，其中使用劑量為全國黃酒中該物質的最高量。本實驗中的給藥量按成人體重60 kg飲用2瓶黃酒，根據黃酒中各物質濃度，計算成人每kg體重攝入物質的含量，計算后各物質的給藥量見表1。所有研究物質均用15%vol乙醇溶液溶解配制。在所有10種物質單獨給藥外，本項目為模擬黃酒中各物質的代謝速度和對乙醇代謝的影響，設立混合組進行給藥，即將4種生物胺、4種高級醇和2種醛類物質同時溶解于15%vol乙醇溶液中，采用單次口服灌胃的給藥方法進行給藥。

表1 SD大鼠模型中生物胺、高級醇和醛類物質的給藥量

1.3 SD大鼠單次口服灌胃給藥、取血和血樣處理

根據給藥物質不同，分別將SD大鼠分為空白組、乙醇組和加藥組，其中加藥組為分別含有10種藥物的15%vol乙醇溶液，配制濃度見表2。將7 d適應性培養的SD大鼠隨機分組，每組5只大鼠，對所有大鼠進行頸動脈插管手術，以便于同一只大鼠連續取血。將配制試劑按大鼠體重10 mL/kg口服灌胃給藥，給藥前SD大鼠禁食12 h。

大鼠取血時間為給藥前0 h和給藥后2 h、4 h、6 h、12 h、24 h，每只大鼠連續取血樣200 μL，分別進行標號后以4℃、3000 r/min離心10 min，置于-20℃冰箱保存血清樣品待測。

1.4 SD大鼠單次口服灌胃給藥、取血和乙醇含量檢測

1.4.1 樣品處理

表2 SD大鼠單次口服組胺、酪胺、尸胺、腐胺和混合組的乙醇藥代參數(n=5)

取血清樣品50 μL，置于1.5 mL離心管中，加50 μL內標0.1 mg/mL甘油，5 μL衍生化試劑對甲苯磺酰異氰酸酯TSIC 2 g/mL，室溫下衍生化2 min。加5 μL水，加140 μL乙腈，離心取上清液，過0.45 μm有機濾膜，用于液相檢測。

1.4.2 色譜條件

HPLC為安捷倫1100高效液相色譜，所用色譜柱為C18反向色譜柱。樣品檢測中，上樣量為10 μL，流動相：35%乙腈+65%磷酸鹽緩沖液（0.01 mol/L磷酸二氫鉀，磷酸調pH值到2.5），流速1.0 mL/min，檢測柱溫度25℃，檢測波長227 nm。樣品中乙醇含量利用標品峰面積做出標準曲線進行計算。

1.5 數據處理

藥代動力學中的血藥濃度-時間曲線，結果表現為每組5個平行樣品的平均值±方差，利用GraphPrism 7.0繪制。藥代動力學參數利用DAS 2.0軟件進行數據處理后計算得到。

2 結果與分析

2.1 口服生物胺對SD大鼠體內乙醇含量的影響

本項目為模擬黃酒攝入條件下的各物質代謝，以15%vol乙醇溶液作為溶劑配制各物質的溶液，從而對SD大鼠進行給藥。在研究各物質間代謝速度的基礎上，本項目還研究了各物質與乙醇共同攝入后對乙醇代謝速度的影響（圖1）。

圖1 SD大鼠單次口服組胺、酪胺、尸胺、腐胺后乙醇血液濃度-時間曲線

在SD大鼠單次口服組胺、酪胺、尸胺、腐胺后，大鼠血液中乙醇濃度-時間曲線見圖1，經軟件處理后計算得到的藥代動力學參數見表2。結果顯示，與單純攝入乙醇組的藥代參數相比，混合組和單一物質攝入后都會引起乙醇吸收的降低，其中乙醇峰濃度Cmax由乙醇組的2.253 mg/L降低至1.6 mg/L以下，同時AUC指標也隨Cmax指標的下降而下降。結果表明，不同物質的單一或共同攝入導致乙醇進入血液進行循環的含量減少，減少進入的乙醇含量并非被消除，而是與組織器官結合，導致乙醇的消除速度下降。消除半衰期t1/2結果表明，4種生物胺中酪胺和組胺明顯降低了乙醇的消除速度，而共同攝入多種考察物質后乙醇的消除速度對比單一攝入物質的消除速度反而有一定的提高。

2.2 口服高級醇對SD大鼠體內乙醇含量的影響

在考察4種高級醇對乙醇代謝影響中，由血液乙醇濃度-時間曲線（圖2）分析得到藥代動力學參數（表3）。結果表明，共同攝入10種物質后（混合組）明顯降低了乙醇的消除速度，消除半衰期由乙醇組的2.764 h提高到了3.008 h。單一攝入4種高級醇結果顯示，正丙醇和異丁醇相對乙醇組的乙醇消除速度有所降低，但是4種高級醇中對乙醇代謝速度影響較小的物質，嚴重降低乙醇消除速度的高級醇是異戊醇和苯乙醇，消除半衰期t1/2由乙醇組的2.764 h分別提高到6.884 h和3.259 h，分別提高了2.5倍和1.2倍，其中異戊醇對乙醇代謝速度的影響最大。

2.3 口服醛類物質對SD大鼠體內乙醇含量的影響

通過分析SD大鼠攝入乙醛和5-HMF后的血藥濃度-時間曲線（圖3）并利用DAS 2.0軟件計算得出藥代動力學參數（表4）后發現，乙醛和5-HMF的攝入會導致乙醇在SD大鼠體內消除速度的下降，其中消除半衰期由乙醇組的2.764 h提高至3.415 h和3.919 h，其中5-HMF對乙醇代謝速度的延緩效果更為明顯。但與混合組相比，乙醛和5-HMF對乙醇代謝減弱效果有明顯的提高?；旌辖M中攝入的10種物質對乙醇代謝有一定的影響，但相比于單一物質，部分物質并沒有明顯的提高，可能這部分物質的攝入與降低乙醇代謝能力的作用有一定的抵消，與混合組相比乙醇組僅提高了1.08倍。

圖2 SD大鼠單次口服苯乙醇、正丙醇、異丁醇、異戊醇后乙醇血液濃度-時間曲線

2.4 生物胺、高級醇和醛類物質對SD大鼠體內乙醇藥物代謝動力學參數的影響（表5）

乙醇作為黃酒中含量最高的物質，其在體內的消除速度可能直接影響到飲酒后的舒適度問題。在國外的研究中，通過比較乙醇外雜質含量較少的伏特加和威士忌對人體飲后的“宿醉”反應發現，乙醇本身可能是引起酒后頭疼、干渴、行動障礙等癥狀的直接原因，而與酒中所含有的其他類雜質關系較小。但不同于高度蒸餾酒，黃酒作為釀造酒，未經蒸餾的生產工藝使黃酒中乙醇以外的物質含量遠高于蒸餾酒，因此，在含量有極大增高的條件下，生物胺、高級醇和醛類物質的存在對飲后舒適度有更為明顯的影響。本項目中，在攝入10種不同物質的SD大鼠模型中，通過檢測血液中乙醇含量的變化，利用軟件分析得到了不同藥物攝入條件下乙醇的藥代動力學參數（表5），用于比較不同物質對乙醇消除速度的影響。結果顯示，10種不同物質對減慢乙醇消除速度的影響順序為異丁醇＞正丙醇＞腐胺＞尸胺＞組胺＞苯乙醇＞乙醛＞酪胺＞5-HMF＞異戊醇。因此，對黃酒飲后舒適度的影響中，不同物質可能同時通過自身物質代謝和影響乙醇消除兩種途徑，達到飲后出現的多種不適癥狀，最終影響了黃酒的飲后舒適度。

表3 SD大鼠單次口服苯乙醇、正丙醇、異丁醇、異戊醇和混合組的乙醇藥代參數(n=5)

圖3 SD大鼠單次口服乙醛、5-HMF后乙醇血液濃度-時間曲線

表4 SD大鼠單次口服乙醛、5-HMF和混合組的乙醇藥代參數(n=5)

表5 生物胺、高級醇和醛類對乙醇代謝參數的比較

3 結論

酒精作為酒類飲品中的主要成分，對飲后舒適度具有重要影響。本研究結果表明，酒中其他物質的存在直接影響了酒精在體內的代謝速度，最終通過影響酒精在體內的代謝導致黃酒的飲后舒適度。結果顯示，考察的10種黃酒中的物質，包括4種生物胺、4種高級醇和2種醛類物質都會顯著降低血液中乙醇濃度，同時對乙醇在SD大鼠體內的代謝具有抑制作用。通過本文的研究，可以得出黃酒中存在的物質對黃酒飲用后乙醇的代謝具有抑制作用，這種抑制作用可能是引起黃酒飲后上頭的原因。