解酒機制及解酒產品研究進展

卓鑫鑫，鄧麗萍，何冰浩，高洪霞，王詩琪，吳欣芮，黃曉瀅，張楷正*

（四川輕化工大學 生物工程學院，四川 宜賓 644005）

酒是一種發酵產品，是由酵母菌分解富含淀粉或糖類的物質，通過發酵而成的含乙醇的飲品。在古代，酒不僅是文人墨客的豪情壯志、書生意氣，也是人們用來祭天地、祭祖先的精神寄托?，F在，酒在人們日常交往及生活中，依然扮演著重要的角色。有數據統計顯示，中國成年人中，超過50%的人飲酒。2014年世界衛生組織全球飲酒情況調查報告顯示，全球15歲以上居民平均每人每年消耗純酒精6.2 L，相當于每人每天消費13.5 g純酒精[1]。酒精濫用已成為全世界關注的公共問題，長期飲酒的人會患上胃潰瘍、酒精性肝炎、肝硬化等疾病。國際權威醫學期刊《Nature Medicine》發表了一項基于512 000名中國成年人的207種疾病與飲酒的關系調查，研究表明飲酒會增加中國男性患61種疾病的風險，其中包括33種未被世界衛生組織定義為與酒精相關的疾病，如白內障、痛風等[2]。另外，過量飲酒使人興奮，常造成酒后鬧事、酒后駕車等不良行為，對社會安全帶來負面影響。為了減少酒精對人體健康、社會安全造成的危害，解酒產品的研究開發顯得尤為重要。

隨著大眾健康意識的增強，健康飲酒成為了人們關注的話題。中國解酒產品市場自2012年以來一直在增長，2019年市場規模達到216億元人民幣，2020年達到278億元人民幣，預計未來的解酒產品市場是可高達幾百億規模的一片藍海。近年來，國內外科研人員廣泛研究了具有解酒功效的食品、藥品，并通過實驗開發了較多功效好的活性解酒產品。本文討論了醉酒、解酒的作用機制，對具有解酒作用的產品進行了歸納綜述，并對當前解酒產品的研究與開發進行了討論與展望。

1 酒精在體內的分解代謝及醉酒、解酒機制

1.1 酒精在體內的分解代謝

蒸餾酒的主要成分是乙醇和水，占總量的98%，而溶于其中的酸、酯、醇、醛等微量組分僅占1%～2%，是決定酒的味道和香氣的物質。乙醇在人體的分解代謝過程見圖1。由圖1可知，酒通過口腔進入人體后，首先經由食道進入胃部，再進入十二指腸和空腸，然后通過血液循環進入全身組織中，最后到達肝臟。進入人體的酒，大部分會進入肝臟，并通過肝臟吸收代謝，少部分進入腎臟及肺部，通過尿液、汗液、呼吸排出體外[3]。

人體內酒精代謝途徑有四種：

這四種分解代謝方式都是將乙醇氧化成乙醛，乙醛氧化成乙酸，最后被分解代謝成CO2和H2O。

1.2 醉酒表現與醉酒機制

醉酒也就是酒精中毒，是指患者一次飲用大量酒品后發生的機體機能異常狀態，對神經系統和肝臟的傷害非常嚴重[8]。醫學上將其分為急性中毒和慢性中毒兩種，前者可在短時間內給患者帶來較大傷害，甚至可以直接或間接導致死亡。后者給患者帶來的是累積性傷害，如酒精依賴、精神障礙、酒精性肝硬化及誘發某些癌癥等。根據酒精在人體的分解代謝方式，酒精的代謝主要依靠ADH和ALDH的含量和活性，這兩種酶的含量和活性是具有個體差異的，這也是為什么有的人酒量大，有的人酒量小的原因[9]。通常情況下，從酒精轉化來的乙醛需要由ALDH分解成乙酸，但人體內的ALDH含量有限，就會造成乙醛堆積，人體出現醉酒狀態，如毛細血管擴張、皮膚變紅、意識模糊等[10]。隨著飲酒量的增多，人體血液中的乙醇含量也不斷增加，飲酒人的狀態也有明顯的差異[11-12]，如表1所示。

表1 血液中乙醇含量對應的飲酒者狀態Table 1 Alcohol content in the blood corresponds to the status of drinker

過量飲酒會導致酒精中毒現象，對身體的傷害較大，酒精引起人體醉酒的作用機制包括以下三個方面：第一，人體在短時間內攝入了大量酒精，導致機體無法迅速代謝，從而出現乙醇的堆積，血液中乙醇的含量增加，會導致其對中樞神經系統的明顯抑制，進而出現昏睡或者是昏迷的醉酒狀態[13]。第二，進入人體的酒精會被分解成乙醛，乙醛再由ALDH分解成乙酸，但個體的ALDH酶活差異較大，低ALDH酶活的人，體內的乙醛不能快速分解代謝成乙酸，而是繼續留在體內，使人產生惡心欲吐、昏迷不適等醉酒狀態；另外乙醛是一種肌肉毒素，會對肝臟造成損害。第三，當人體攝入大量乙醇時，高乙醇濃度會誘導細胞色素P450家族成員2E1（recombinant cytochrome P450 2E1，CYP2E1）重組蛋白活性增強，此時乙醇將主要經CYP2E1代謝，并產生大量的氧自由基，可消耗眾多的還原性保護物質，引起組織內的脂質過氧化反應，最終導致肝損傷[14-15]。

1.3 解酒機制

解酒飲品主要是為了保護人體的組織器官，減少醉酒的不適感。解酒飲品或通過和酒精短暫的結合，延緩酒精的吸收速度，減少醉酒后引起的頭暈感覺；或通過提升肝功能，從而使肝臟對酒精的代謝速度加快，達到解酒的目的。為了減少飲酒后對人體健康的危害，避免酒后發生危害社會安全的事件，科研人員一直在致力于解酒產品的研究。葛馳宇等[16]通過研究綠豆多肽化橘紅復合解酒飲料的解酒效果，發現綠橘解酒飲品能顯著延長醉酒小鼠的睡眠潛伏時間，縮短睡眠時間，降低血液中乙醇含量，能有效提升乙醇誘導的肝臟中ADH和還原型谷胱甘肽（glutathione，GSH）活力，抑制丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的升高。何猛超等[17]通過研究葛根-綠豆復合物的解酒功效，結果表明，葛根-綠豆復合物的提取液可以延長小鼠醉酒潛伏時間、縮短翻正反射恢復時間、降低造模小鼠總膽固醇（total cholesterol，TC）、血清中甘油三酯（triglyceride，TG）及谷草轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、谷丙轉氨酶（alanine aminotransferase，ALT）的酶活力，提高抗氧化酶酶活力，在一定程度上確實能夠緩解食用酒精造成的肝損傷，并且緩解效果主要以葛根為主，綠豆起一定輔助作用?？傮w上，根據酒精在人體分解代謝的特點，可以將解酒飲品的解酒機制分為抑制腸道對酒精的吸收和加強肝臟對酒精的分解代謝兩種途徑[18]。

ADH和ALDH主要作用于酒精的分解代謝，酒精在這兩種酶的作用下，分解成CO2和H2O排出體外，從而減少人體對酒精的吸收。人體飲酒后，大部分酒精在肝臟中分解代謝，肝臟中ADH、ALDH的活性與酒精代謝密切相關。另外，也有少部分酒精在胃腸中代謝，胃腸中均含有少量ADH，可以抑制胃腸對乙醇的吸收。朱佳依等[19]通過研究采用葛根、枳椇子、紅茶和羅漢果制成的袋泡茶產品的解酒效果，發現該袋泡茶產品提高了ADH、ALDH的活性，提升了乙醇氧化成乙醛、乙醛氧化成乙酸的速度，促進了酒精在肝臟中的分解代謝，降低乙醛對肝臟的損傷作用?！懊髭s飲”是由決明子、牡蠣、陳皮、荷葉、生甘草等藥物煎煮而成，黃項鳴等[20]通過觀察“明趕飲”對急性酒精中毒（acute alcoholic intoxication，AAI）模型大鼠的解酒保肝作用，發現明趕飲能夠提高ADH的活性，以高效降低血液中乙醇含量，明趕飲對AAI模型大鼠有顯著解酒、保肝作用。

乙醇通過CYP2E1代謝，會產生大量的氧自由基，可消耗眾多的還原性保護物質如GSH，引起組織內的脂質過氧化反應，最終導致肝損傷。加強肝臟對乙醇的代謝能力，就是要提高機體肝臟內可清除自由基酶系的活性，比如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）等[21]。白佳萌等[22]通過研究解酒顆粒的解酒保肝作用發現，解酒顆?？梢燥@著提高SOD的活性，解酒顆粒解酒保肝的作用機制可能與促進乙醇代謝和清除自由基有關。黃穎等[23]通過探討刺梨口服液對急性醉酒小鼠的解酒護肝作用，發現刺梨口服液對實驗組小鼠血液中肝臟SOD的活力、GSH的含量均有顯著提高，表明刺梨口服液具有一定的解酒作用，且對急性醉酒引起的肝損傷有明顯的保護效果。

水流從表面上來看對水體污染的治理沒有直接關系，但從水資源污染的發展情況來看，水流速度往往會影響河流的生態基流，從而間接影響水污染情況的發展。城市中很大一部分水體惡化的基礎原因為城市河流自身水流速度較慢，致使城市水體自身具備的凈化功能不斷弱化，甚至失去各項功能，在自身凈化功能不再發揮作用后，水環境問題也將接踵而至，隨著時間的推移，其污染情況也會日漸嚴重[1]?；诖?，在對城市水環境進行治理過程中，還應對水流速度進行適當的調整，可以將其他水源注入河流中，提升城市水流速度，同時也可經由對水流的調整改變水流動力，最終實現水體的循環流動。

2 解酒效果的評判指標

進行解酒飲品的解酒功效評判時，可以檢測以下指標，如表2所示。

表2 判定解酒效果的指標Table 2 Indicators for determining the anti-alcoholic effects

2.1 酒精代謝速率評判指標

評判解酒產品的解酒效果，可以通過檢測血液中酒精濃度、ADH、ALDH的活性，從而反映酒精代謝速率。酒精濃度是基于酒精在體內的代謝過程來進行測量的，人體飲酒后，酒精會被吸收到血液，然后通過肝臟代謝，血液中酒精濃度的變化可以較直觀的反映酒精代謝速率。ADH和ALDH能說明飲酒后24 h肝臟酒精的代謝能力，ADH和ALDH活性的提高可以促進酒精的分解代謝，將乙醇通過一系列生物化學反應，生成CO2和H2O排出體外，從而加速乙醇的分解代謝。

2.2 肝臟氧化應激評判指標

評判解酒產品的解酒效果，可以通過檢測MDA、SOD、CAT、GSH-Px、GSH的活性或含量，從而反映肝臟氧化應激的程度。MDA是脂質過氧化反應的代謝產物，是反映脂質過氧化程度的間接指標[31]，在飲酒后肝臟GSH等可清除氧自由基的酶的含量越低，則脂質過氧化程度越大，其代謝產物MDA含量越多，表明機體的肝臟損害程度越嚴重[16]。SOD、CAT、GSH-Px、GSH都是用于說明肝臟氧化能力的指標，當氧自由基的含量超過了GSH等的抗氧化清除能力時，肝細胞膜會發生脂質過氧化反應，造成肝細胞膜的氧化損傷，進而導致嚴重的肝臟毒性[32]，提高這些酶的活力，可以加速肝臟對氧自由基的清除能力，從而對肝臟起到保護作用。

2.3 肝臟損傷評判指標

評判解酒產品的解酒效果，還可以通過檢測ALT、AST、TG、TNF-α、IL-6的含量[18]，從而反映肝臟的損傷程度。血清中的ALT、AST、TG水平是判定急性肝損傷的功能指標，如果長期過量飲酒會損害肝臟功能，引起血清中ALT、AST、TG水平升高[33]。在探究肝臟的炎癥損傷過程中，TNF-α和IL-6是引起肝細胞炎癥反應的主要炎性細胞因子[34-36]。飲酒后機體內的乙醇分解成乙醛，會與細胞大分子相互作用，激活促炎細胞因子、白細胞介素等，從而引發肝臟的炎癥反應[30]。TNF-α和IL-6可以引發一系列炎癥反應，所以解酒產品的有效性也可以通過判斷飲酒后機體內TNF-α和IL-6含量的高低，從而判斷肝臟是否發生損傷。

3 具有解酒護肝作用的產品

3.1 國內外的解酒保健產品

國內外解酒產品主要成分及作用效果歸納見表3。我國目前解酒產品需求量越來越大，發展空間廣闊，市面上售賣的解酒品牌主要有“海王金樽”、“力克保健液”、“姜小黃”等。國內解酒產品常用原料有葛根、枳椇子等，其中葛根尤為突出。葛根原產于中國，東南亞至澳大利亞也有分布，其主要活性成分是黃酮類化合物、葛根素、大豆苷等，豐富的活性成分使葛根具有抗氧化，降血糖、降血脂、降血壓，保護肝臟等功效。葛根進入人體后，可使ADH活性升高，加速乙醇在體內的分解代謝，還能降低MDA的含量，從而通過抗脂質過氧化作用達到解酒的功效。

表3 國內外解酒保健產品及作用效果Table 3 Domestic and foreign anti-alcoholic health care products and their effects

國外的解酒產品有“FANCL姜黃革命”、“HERBSENSE解酒片”、“RU-21”、“Ready-Q”等。其主要成分及作用效果歸納見表3。國外解酒產品常用原料有姜黃、維生素等。姜黃的主要活性成分是姜黃素，具有解酒護肝、抗氧化、抗炎、活血行氣、通經止痛等功效。姜黃素的解酒護肝作用是因為它能提高肝臟中GSH的含量，GSH可以加強體內清除自由基的能力，起到保護肝臟的作用。另外，飲酒后適當補充維生素可以緩解醉酒狀態，具有加快乙醇代謝速率、促進醒酒等功效。

3.2 具有解酒護肝作用的食品

表4 具有解酒功效的食品及其解酒機制Table 4 Foods with anti-alcoholic effects and their anti-alcoholic mechanisms

3.3 具有解酒作用的中藥材

中藥是我國的一大瑰寶，不僅可以用來治病、調理身體，還可以用于解酒。在《神農草本經》里，就有多種解酒藥材的記載[41]。具有解酒功效的中藥材及其解酒機制如表5所示。葛根為豆科葛屬植物野葛或甘葛藤的干燥根。研究表明葛根不僅營養豐富，而且還含有葛根素、大豆苷、大豆苷元、葛根素木糖苷等十余種黃酮類化合物，能有效地降低血液中乙醇的濃度，保護肝臟，還可以保護中樞神經系統，減少酒后不良行為的發生[42]。葛花為豆科落葉藤本植物野葛或甘葛藤的干燥花，可以消除肝臟內的活性氧，能夠有效緩解飲酒后頭暈、頭痛、煩渴、嘔吐的癥狀[43]。胡曉陽等[44]通過對葛花醒酒湯的研究，發現其對血液中乙醇的濃度有明顯降低的作用。枳椇子為鼠李科拐棗屬喬本植物，富含糖類、氨基酸、黃酮類化合物等成分，具有清熱利尿、止渴除煩、解酒的功效[45-46]，其作用機理是可以加快乙醇的代謝速率、增加ADH的活性以及縮短醒酒時間[47]。白茅根為禾本科植物白茅的干燥根莖，有涼血止血、清熱利尿功效，酒性溫熱，過量飲酒會導致咳嗽、面紅、頭痛等癥狀，用白茅根煎服，有一定的解酒作用，緩解酒傷癥狀的效果[48]。這些中草藥大多是通過保護肝臟來改善飲酒后的不良反應，且具有療效好、副作用小、價格便宜等優點，對解酒產品的研發具有重要的意義。

表5 具有解酒功效的中藥材及其解酒機制Table 5 Traditional Chinese medicine with anti-alcoholic effects and their anti-alcoholic mechanisms

3.4 具有解酒護肝作用的微生物

微生物與人類生活密切相關[49]。具有解酒功效的微生物及其解酒機制見表6。醋酸桿菌（Acetobacteraceti）是一種能使糖類和酒精氧化成醋酸等產物的短桿菌。尹明雨等[50]探究了醋酸桿菌及其產品的解酒護肝作用，表明醋酸桿菌可以促進乙醇在胃部的氧化，調節肝臟脂質代謝和機體氧化應激?？莶菅挎邨U菌（Bacillus subtillis）是一種益生菌，能夠促進腸道蠕動，具有一定的解酒作用。盧靜[51]以枯草桿菌為表達宿主，構建陸生伊薩酵母乙醛脫氫酶和釀酒酵母乙醇脫氫酶胞內共表達菌株，通過實驗研究，表明重組菌株對乙醇有明顯的降解能力，對小鼠急性酒精性肝損傷有保護作用。

表6 具有解酒功效的微生物及其解酒機制Table 6 Microorganisms with anti-alcoholic effects and their anti-alcoholic mechanisms

除了醋酸桿菌和枯草芽孢桿菌外，付強[52]通過對羅漢果內生菌的研究，采用對乙醇具有耐受性的平板法和重鉻酸鉀-硫酸法，篩選到乙醇降解活性較高的菌株，并鑒定其為尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum），這是一類既可以侵染植物又可以在土壤內生存的兼性寄生真菌；高慧[53]從韓國泡菜制品中篩選出了具有快速解酒效果的厭氧菌，通過形態學及分子生物學鑒定該菌株為海氏腸球菌（Enterococcus hiraeY1）。這些微生物都具有乙醇降解能力，從而達到解酒效果，微生物種類繁多、分布廣泛，在解酒研究方面亟待開發。研究表明，飲酒會引起人體腸道菌群失調，益生菌能夠恢復腸道菌群健康，對未來治療和預防酒精帶來傷害提供了新的方向。在研究解酒微生物應用方面，要考慮該種微生物是否具有食品安全風險，要充分考量能否應用于食品工業。

4 討論與展望

目前，市面上的解酒產品種類很多，科研人員也在不斷研發更經濟實惠、療效更好的解酒產品，但其在市場上還沒有得到大眾的廣泛認可。主要原因是解酒產品還沒有成為消費者的剛需產品，消費者對解酒產品了解不夠。另外是市場的解酒產品種類多，導致有些解酒產品“魚龍混珠、虛假宣傳”，還沒有一個令人信服的解酒產品的領軍品牌，降低了消費者對解酒產品的信任度。

人們對解酒產品的了解度、接受度不高，其原因有以下三點：首先，政府各級部門對解酒產品研發的不夠重視，目前縱向科研多是投向酒精依賴癥的研究，對解酒產品的研發投入不大、關注度不夠高。其次，目前解酒產品沒有特定的標準，無論是國家標準、部門標準，或是地方標準、企業標準都非常欠缺，建議盡快制定并出臺相關的產品標準、解酒功效評價標準等，以確保產品的安全性、可靠性，做到有法可依、有規可循。另外，人們缺乏長期性、持續性飲酒對人體危害的認識。多數成年人認為每天飲一點酒，其危害性并不大。但實際上這種習慣對人體健康傷害是較大的，容易引起動脈粥樣硬化、心腦血管損傷等疾病。

一直以來，科研人員都在不斷探索解酒產品的開發，以期能夠更加高效的解決飲酒帶來的危害。在原料的有效成分提取方面，目前以中藥材、草本植物為原料的解酒產品為主，多是以按比例混合、浸泡的方式制取。這種方式較為粗放，原材料中不良成分也會進入產品中，還會影響解酒產品的色、香、味。實際上，通過生物分離工程技術，可以針對解酒藥材的有效成分進行單獨或分類提取，然后根據中藥配伍原理，進行優化組合、定量投加，開發有效組分明確、優質高效、色香味俱佳的解酒產品。

在解酒資源微生物研究方面，目前研究深度不夠：大多集中在分離、純化和篩選優勢解酒微生物，而缺乏或沒有進一步的對解酒資源微生物的代謝途徑、解酒酶的生化特性、活性進行研究。同時，目前還沒有中試規模以上的基于資源微生物的解酒產品生產企業，表明對解酒資源微生物的發酵生產特性缺乏掌握和研究，當然也有發酵液解酒有效組分分離純化技術有待突破的問題。

在具有解酒功效的化學藥品研發方面，可以從這三方面入手。第一，提高ALDH的人體吸收率。人體攝入酒精后，由于大多數人的ALDH的酶活是有限的，無法快速將酒精形成的乙醛分解代謝，導致醉酒。因此，可以將ALDH的純品設計成釋緩膠囊的形式，人體吞服后，膠囊外膜不易被胃液酶、胃酸等分解，進入小腸后才緩慢分解，然后ALDH隨體液循環，進入肝臟發揮解酒酶的作用。第二，研發具有高抗氧化功效的護肝藥物。人體攝入酒精后，會誘導CYP2E1重組蛋白活性增強，產生大量的氧自由基，對人體肝臟損害極大。研發具有高抗氧化功效的藥物，使其有效成分進入肝臟，從而達到護肝解酒的目的。第三，有些高級醇，如異戊醇，在人體中不易代謝分解，會使大腦血管擴張，引發宿醉頭疼[54]。所以，解酒研究，不僅要聚焦乙醇的分解代謝，還應拓展開發降解、分解酒品中其他易致宿醉的組分（如高級醇、酯類、多元酮類等）的產品，對緩解宿醉頭疼具有明顯效果，利于人體健康。