彭 斌,張敬媛,2,何松貴,劉幼強(qiáng),吳振強(qiáng)*
(1.華南理工大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州 510006;2.江門(mén)市泛亞生物工程與健康研究院,廣東 江門(mén) 529000;3.廣東省九江酒廠有限公司,廣東 佛山 528203)
白酒作為世界六大蒸餾酒之一,是中國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)的主流酒類。酒精代謝是一個(gè)復(fù)雜而廣泛的過(guò)程,它直接或間接地影響著身體各個(gè)器官(如胃、腸、肝等)的功能,同時(shí)也影響著能量循環(huán)和物質(zhì)代謝。有研究表明,酗酒會(huì)損害肝臟和心臟,增加癌癥的機(jī)率,也會(huì)導(dǎo)致抑郁和暴力[1],而適度飲酒對(duì)心臟和循環(huán)系統(tǒng)有好處,可以預(yù)防糖尿病和膽結(jié)石[2]。乙醇對(duì)包括肝臟和胃腸在內(nèi)的幾乎所有器官系統(tǒng)都會(huì)造成損傷,除直接作用外,乙醇誘導(dǎo)的效應(yīng)還通過(guò)氧化(如乙醛、活性氧)和非氧化(如磷脂酰乙醇、脂肪酸乙酯)代謝產(chǎn)物與甲基化過(guò)程中的損傷[3]。最近的研究表明,乙醇誘導(dǎo)表觀遺傳改變,特別是乙酰化、組蛋白甲基化和脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)低甲基化和高甲基化,表觀遺傳效應(yīng)主要?dú)w因于乙醇的氧化和非氧化代謝以及蛋氨酸代謝失調(diào)引起的乙醇代謝應(yīng)激[4]。白酒含有體積分?jǐn)?shù)98%的乙醇和水以及2%的微量成分(包括雜醇、有機(jī)酸、酯類等),但不同白酒具有不同香型和口感以及不同的醉酒效果正是因?yàn)檫@2%的微量成分[5]。關(guān)于微量成分對(duì)白酒風(fēng)味影響已經(jīng)有較多研究[6-7],但對(duì)白酒醉酒影響的研究還有待深入。為了量化白酒產(chǎn)品的醉酒效果,WU Z Q等[8]建立了一種利用小鼠模型評(píng)價(jià)酒類產(chǎn)品致醉程度(intoxicating degree,ID)的方法,為研究雜醇對(duì)酒類產(chǎn)品中毒程度的影響提供了可行的方法。后續(xù)有實(shí)驗(yàn)?zāi)M傳統(tǒng)白酒的正丙醇、異丁醇、異戊醇、有機(jī)酸及相應(yīng)的乙酯與乙醇的比例,制備出配方酒,揭示了醇酸酯比率(the ratio of alcohols and acids and esters,RAAE)對(duì)ID的影響[9]。本研究將進(jìn)一步研究雜醇、有機(jī)酸、酯類等微量成分對(duì)酒后小鼠的乙醇代謝、行為能力以及急性酒精性肝損傷的影響,探究白酒中對(duì)代謝有益成分及含量比例,為健康低醉白酒的生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)參考。
實(shí)驗(yàn)小鼠(雄性成年無(wú)特定病原體(specific pathogen free,SPF)級(jí)昆明小鼠,體質(zhì)量18~22 g):湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,小鼠于25~28 ℃、相對(duì)濕度60%、自然光照環(huán)境中適應(yīng)性飼養(yǎng)一周,飼養(yǎng)期間自由進(jìn)食飲水。實(shí)驗(yàn)前一晚小鼠禁食不禁水。所有的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都按廣東省動(dòng)物實(shí)驗(yàn)管理?xiàng)l例(2010年10月1日)要求進(jìn)行。
無(wú)水乙醇、叔丁醇(均為色譜純):天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;正丙醇、異丁醇、異戊醇、乙酸、乳酸、正丁酸、正己酸、乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯(均為色譜純)、肝素鈉(效價(jià)≥180 U/mg):上海晶純生化科技股份有限公司。
總蛋白定量測(cè)試盒、乙醇脫氫酶(alcohol dehydrogenase,ADH)測(cè)試盒、乙醛脫氫酶(acetaldehyde dehydrogenase,ALDH)測(cè)試盒、過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)測(cè)試盒、丙二醛(malonaldehyde,MDA)測(cè)試盒、總超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)測(cè)試盒、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)測(cè)試盒:南京建成生物工程研究所。
Morris水迷宮:上海欣軟信息科技有限公司;GC-2014C氣相色譜分析儀(gaschromatography,GC)、WondaCapWAX色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm):日本島津公司;TGL-16G型高速離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠;5804R冷凍離心機(jī):德國(guó)Eppendorf公司;SpectraMax M5多功能酶標(biāo)儀:美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司;WFZ UV-2802S紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):上海尤尼柯儀器有限公司;BS224S分析天平:賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;HH-S 水浴鍋:上海程造儀器設(shè)備有限公司;KQ-400KDE型超聲清洗儀:昆山市超聲儀器有限公司。
1.3.1 酒樣配制
空白對(duì)照組為52%vol乙醇溶液,實(shí)驗(yàn)組為將乙醇與雜醇、有機(jī)酸和乙酯類按比例混合,制備出12種配方相似于商品白酒的配制酒(formulated liquors,F(xiàn)Ls)其各組分比例見(jiàn)表1,配方依據(jù)是測(cè)定的13種商品白酒產(chǎn)品中特征成分的平均含量,主要含3種雜醇(異戊醇/異丁醇/1-丙醇),4種有機(jī)酸(正己酸/乳酸/乙酸/正丁酸)及酸對(duì)應(yīng)的4種乙酯類成分(己酸乙酯/乳酸乙酯/乙酸乙酯/丁酸乙酯),雜醇含量設(shè)定為1.5 g/L,醇/酸/酯的比例設(shè)定為1∶2∶3,乙醇含量統(tǒng)一為52%vol。
表1 配制酒中各組分比例Table 1 Proportion of each component in formulated liquor
1.3.2 血液乙醇含量測(cè)定
將312只小鼠隨機(jī)進(jìn)行分組,共分為13組,每組24只,每組小鼠灌胃相同劑量FLs或52%vol乙醇溶液4 g/kg體質(zhì)量且只灌胃一次。每組小鼠再隨機(jī)進(jìn)行分組,共分為8組,每組3只,每組小鼠分別在灌胃后30 min、60 min、70 min、80 min、90 min、120 min、180 min、240 min用尾靜脈穿刺法采集血液100 μL,收集于含10 μL肝素鈉溶液的離心管中,再加入500 μL乙腈、50 μL叔丁醇內(nèi)標(biāo)溶液(500 mg/L)和340 μL水混勻,12 000 r/min離心10 min,取上層液體經(jīng)0.22 μm尼龍膜過(guò)濾至氣相瓶中等待測(cè)試。
血液乙醇濃度(blood alcohol concentration,BAC)采用氣相色譜法進(jìn)行測(cè)定,儀器采用島津氣相色譜系統(tǒng),檢測(cè)器為火焰離子化檢測(cè)器(flame ionization detector,F(xiàn)ID),色譜柱為WondaCap WAX 色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。進(jìn)樣器和探測(cè)器的溫度設(shè)定為250 ℃。色譜柱升溫程序?yàn)槌跏紲囟?8 ℃,以3 ℃/min升溫至55 ℃,后以30 ℃/min升溫至200 ℃,孵育2 min后結(jié)束測(cè)試。載氣為高純度氮?dú)猓∟2),分析時(shí)維持在1.43 mL/min,樣本進(jìn)樣后分流比為10∶1。
1.3.3 記憶和行為能力的測(cè)定
采用Morris水迷宮法探究醇酸酯比對(duì)小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的影響。Morris水迷宮主要由水池(直徑120 cm)和平臺(tái)(直徑9 cm)組成,輔以錄像裝置、分析軟件和加熱裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)要將水池中水灌至高于平臺(tái)1.5 cm處,水溫用加熱器保持在25.5~27.0 ℃。水池四周貼上不同的視覺(jué)標(biāo)志,壁上有視覺(jué)標(biāo)志,以幫助小鼠記憶并尋找逃生平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中平臺(tái)位置不變,實(shí)驗(yàn)者也應(yīng)站在同一位置減少對(duì)實(shí)驗(yàn)影響。房間的光線應(yīng)為散射光以避免在水上反射影響實(shí)驗(yàn)。小鼠先進(jìn)行連續(xù)3 d的認(rèn)知學(xué)習(xí),每只小鼠從一個(gè)隨機(jī)的位置放入迷宮中開(kāi)始訓(xùn)練,若60 s內(nèi)小鼠沒(méi)有找到水下平臺(tái),則將其放在平臺(tái)上15 s以加強(qiáng)記憶;若60 s內(nèi)小鼠找到平臺(tái),則將小鼠取出擦干,放入墊有干燥墊料的塑料籠中。每只小鼠訓(xùn)練完成10 min后進(jìn)行下一次訓(xùn)練,每天4次。
在第4天正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將52只小鼠隨機(jī)分為13組,每組4只,每組小鼠灌胃相同劑量FLs或52%vol乙醇溶液4 g/kg體質(zhì)量且只灌胃一次。每只小鼠分別在灌胃后1 h、2 h、3 h、4 h后從一個(gè)隨機(jī)的位置放入迷宮中,計(jì)時(shí)60 s,直至小鼠找到平臺(tái)或時(shí)間到60 s,將小鼠取出擦干,放入墊有干燥墊料的塑料籠中。錄像裝置將全程記錄小鼠實(shí)驗(yàn)過(guò)程,實(shí)驗(yàn)后用分析軟件處理得到所要參數(shù),主要為游泳速度(velocity,V)和小鼠找到平臺(tái)時(shí)間即逃逸潛伏期(escape latency,ELT)(若60 s后小鼠未找到平臺(tái)則記為60 s)。為減少由時(shí)間造成的實(shí)驗(yàn)影響,訓(xùn)練與實(shí)驗(yàn)均安排在每天相同的時(shí)間進(jìn)行。
1.3.4 酒精代謝酶測(cè)定
將52只小鼠隨機(jī)分為13組,每組4只,每組小鼠灌胃相同劑量FLs或52%vol乙醇溶液4 g/kg體質(zhì)量且只灌胃一次。灌胃2 h后,將小鼠采用頸椎脫臼法處死,立即取肝臟。
取0.1 g肝臟組織于裝有生理鹽水冷溶液(0.9%NaCl)的離心管中,用勻漿機(jī)打磨成10%組織勻漿,在4 ℃、1 000×g條件下離心15 min,取上清液,用生理鹽水(0.9%NaCl)冷溶液分別稀釋為1%、0.25%肝組織勻漿,備用。根據(jù)試劑盒說(shuō)明測(cè)定樣品總蛋白含量、乙醇脫氫酶(ADH)活性,乙醛脫氫酶(ALDH)活性,過(guò)氧化氫酶(CAT)活性。
1.3.5 急性酒精性肝損傷測(cè)定
將52只小鼠隨機(jī)分為13組,每組4只,每組小鼠灌胃相同劑量FLs或52%vol乙醇溶液4 g/kg體質(zhì)量且只灌胃一次。灌胃6 h后,將小鼠采用頸椎脫臼法處死,立即取肝臟。
取0.1 g肝臟組織于含有生理鹽水(0.9%NaCl)冷溶液的離心管中,用勻漿機(jī)打磨成10%組織勻漿,在4 ℃、1 000×g條件下離心15min,取上清液,用生理鹽水冷溶液(0.9%NaCl)分別稀釋為1%、0.25%肝組織勻漿,備用。根據(jù)試劑盒說(shuō)明測(cè)定樣品總蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物氣化酶(SOD)活力、谷胱甘肽過(guò)氧化物(GSH-Px)活力。
1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
血液乙醇濃度測(cè)定實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定3次,記憶和行為能力測(cè)定、酒精代謝酶測(cè)定以及急性酒精性肝損傷測(cè)定實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定4次。數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
結(jié)果采用藥物代謝動(dòng)力學(xué)軟件Phoenix WinNonlin 6.1計(jì)算血液乙醇達(dá)峰濃度(maximum concentration,Cmax)、血液乙醇濃度—時(shí)間曲線下面積(area under curve,AUC)以及血液乙醇清除率(clearance rate,CL),采用IBM SPSS 26.0軟件進(jìn)行組間差異顯著性分析,采用Origin 9.0軟件進(jìn)行作圖。
BAC通常被用作酒精中毒的法定或醫(yī)療指標(biāo),有報(bào)道稱BAC對(duì)人類行為和損傷有漸進(jìn)性影響[10]。不同醇酸酯比例對(duì)小鼠血液乙醇含量的影響見(jiàn)表2。
表2 不同醇酸酯比例對(duì)小鼠血液乙醇含量的影響Table 2 Effect of differents alcohols,acids and esters ratios on ethanol contents in mice blood
由表2可知,與對(duì)照組(52%vol乙醇溶液)相比,配制酒樣小鼠血液乙醇的Cmax和AUC降低,CL顯著升高(P<0.05),說(shuō)明其代謝增強(qiáng)。乙醇在人體內(nèi)的代謝是一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過(guò)程,進(jìn)入人體后首先在胃和腸道吸收小部分,大部分進(jìn)入肝臟進(jìn)行主要代謝,還有小部分隨汗液和尿液排出體外。乙醇在肝臟中的代謝分為三類:其中主要的一部分是通過(guò)ADH催化轉(zhuǎn)化成乙醛,乙醛再通過(guò)ALDH催化轉(zhuǎn)化成乙酸,而剩余部分則分別由過(guò)氧化氫酶和微粒體乙醇氧化系統(tǒng)處理[11]。ADH在人體內(nèi)有多種同工酶,研究表明,隨著人體內(nèi)乙醇含量增加,I類ADH(ADH1)迅速降低,并一直維持在較低水平,而Ⅲ類ADH(ADH3)則相反,并且Ⅲ類ADH(ADH3)可被疏水性物質(zhì)激活,所以在乙醇代謝過(guò)程中起著非常重要的作用,充分補(bǔ)償了ADH1的減少[12]。
與F1、F2相比,F(xiàn)3、F4組小鼠血液乙醇的Cmax和AUC顯著降低(P<0.05),CL顯著升高(P<0.05),說(shuō)明異戊醇含量對(duì)乙醇在人體中的代謝會(huì)有顯著影響。雜醇是白酒的風(fēng)味成分,但乙醇與其相互作用會(huì)增強(qiáng)酒精飲料的肝毒性,促進(jìn)肝組織的損傷并進(jìn)一步使其暴露于乙醇[13]。有報(bào)道稱,雜醇會(huì)抑制氧的吸收,降低肝臟的呼吸商,影響氧化還原狀態(tài),進(jìn)而抑制三羧酸循環(huán),而因?yàn)槿人嵫h(huán)阻滯,由醇代謝生成的有機(jī)酸不能進(jìn)一步氧化[14]。隨著碳鏈長(zhǎng)度的增加,雜醇毒性逐漸增加[15],此外,異戊醛是各種線粒體底物(包括乙醛)氧化的最有效抑制劑[16],在人體內(nèi)積累將嚴(yán)重?fù)p害人體健康。因此高濃度的雜醇尤其是異戊醇將影響體內(nèi)乙醇代謝速率。
與A1、A2(低己酸、乙酸比例)組相比,A3、A4(高己酸、乙酸比例)組小鼠血液乙醇的Cmax和AUC略有下降,表明己酸和乙酸可能對(duì)乙醇的代謝影響權(quán)重較大。正己酸是一種6-碳鏈羧酸,屬于中鏈脂肪酸(medium-chain fatty acid,MCFA),與長(zhǎng)鏈脂肪酸相比,它能更有效的被氧化,促進(jìn)新陳代謝的平衡。它可以作為控制肝脂肪變性和肝胰島素抵抗的一種有效的營(yíng)養(yǎng)工具,并且不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞毒性活性氧的積累或與氧化應(yīng)激有關(guān)的損傷[17]。具有強(qiáng)大的抗脂質(zhì)生成功能的己酸,能有利于維持脂質(zhì)分解代謝的相對(duì)代謝平衡,保護(hù)氧化應(yīng)激導(dǎo)致的線粒體膜破裂,對(duì)保護(hù)肝損傷起到重要作用[18-19]。腸道微生物活動(dòng)的基本代謝產(chǎn)物中的丁酸和乙酸均屬于短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs),它們不僅可通過(guò)G-蛋白偶聯(lián)受體發(fā)揮作用,更可通過(guò)組蛋白去乙酰化酶作為表觀遺傳調(diào)節(jié)因子廣泛影響代謝[20]。丁酸在腸道跨上皮液體轉(zhuǎn)運(yùn)中起調(diào)節(jié)作用,能改善粘膜炎癥和氧化狀態(tài),具有加強(qiáng)上皮防御屏障,調(diào)節(jié)內(nèi)臟敏感性和腸道運(yùn)動(dòng)的作用[21-22]。乙酸通過(guò)上調(diào)肝臟中與脂肪酸氧化相關(guān)蛋白的基因,抑制體內(nèi)脂肪和肝臟脂質(zhì)的積累,同時(shí)具有增強(qiáng)血管舒張的功能[23-24];磷酸腺苷蛋白激酶(adenosine 5'-monophosphate(AMP)-activated protein kinase,AMPK)是生物能量代謝調(diào)節(jié)的關(guān)鍵分子,能誘導(dǎo)合成某些長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)[25],用于心血管、高血糖[26]和脂肪氧化[23]保護(hù),而肝臟AMPK可通過(guò)中等濃度的乙酸激活起到保護(hù)健康的作用。
乙酸對(duì)應(yīng)酯組成的變化對(duì)小鼠血液乙醇的Cmax和AUC沒(méi)有影響,僅E3組的CL與其他組相比顯著升高。
根據(jù)酒后小鼠在水迷宮實(shí)驗(yàn)中的逃避潛伏期和游泳速度,可判斷小鼠認(rèn)知記憶和行為能力,結(jié)果如圖1所示。
圖1 不同醇酸酯比例對(duì)小鼠記憶能力和行為能力的影響Fig.1 Effect of different alcohols,acids and esters ratios on memory ability and behavior ability of mice
由圖1可知,在3 h和4 h時(shí)比較小鼠逃避潛伏期,F(xiàn)3組[(25.4±6.1)s、(16.0±6.7)s]和F4組[(28.0±2.4)s、(14.0±4.3)s]與對(duì)照組[(36.7±3.0)s、(25.4±4.1)s]、F1組[(53.6±8.0)s、(28.9±3.5)s]以及F2組[(40.6±6.6)s、(30.4±7.6)s]相比,均有顯著縮短(P<0.05),因F3、F4組酒樣異戊醇含量更高,說(shuō)明異戊醇對(duì)小鼠認(rèn)知記憶有明顯的抑制作用。在1 h和2 h時(shí)整個(gè)不同比例雜醇實(shí)驗(yàn)組小鼠的游泳速度與對(duì)照組有顯著增加(P<0.05),且在2 h時(shí),F(xiàn)1組[(233.9±20.3)mm/s]與對(duì)照組[(159.5±18.6)mm/s]相比游泳速度極顯著增加(P<0.01),因F1 組中雜醇含量最高,說(shuō)明雜醇含量高有利于增強(qiáng)小鼠的運(yùn)動(dòng)能力;在3 h和4 h時(shí)比較游泳速度,F(xiàn)1組[(228.9±24.8)mm/s、(248.4±20.6)mm/s]、F4組[(220.3±20.6)mm/s、(222.9±8.7)mm/s]與對(duì)照組[(164.1±19.2)mm/s、(186.9±19.1)mm/s]、F2[(191.0±29.8)mm/s、(181.4±17.2)mm/s]以及F3組[(178.5±12.3)mm/s、(177.1±23.5)mm/s]相比均有顯著增加(P<0.05),而F1、F4組的正丙醇含量較高,說(shuō)明正丙醇對(duì)運(yùn)動(dòng)能力有刺激作用。雜醇在白酒中是不可或缺的香味物質(zhì),但會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生直接而持久的影響[16],從而導(dǎo)致負(fù)面強(qiáng)烈的醉酒效應(yīng),實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比游泳速度明顯提高可能是受雜醇的影響,而高異戊醇含量組與其他組的比較則說(shuō)明其對(duì)記憶能力有較強(qiáng)的負(fù)作用。
在不同比例酸的實(shí)驗(yàn)組中,在1 h時(shí)和3 h時(shí)對(duì)比逃避潛伏期,A3組[(35.8±6.2)s、(38.9±3.2)s]、A4組[(29.7±8.0)s、(44.7±5.5)s]與A1組[(50.7±8.6)s、(55.8±8.3)s]、A2組[(55.7±8.4)s、(53.7±11.3)s]相比顯著縮短(P<0.05),說(shuō)明乙酸對(duì)認(rèn)知記憶有正向影響;而對(duì)比1 h時(shí)游泳速度,A3組[(152.6±25.4)mm/s)、A4組[(147.7±37.7)mm/s]不僅與對(duì)照組[(79.6±12.5)mm/s]有顯著增加(P<0.05),與A1組[(123.5±16.4)mm/s]、A2組[(117.8±16.1)mm/s]比較也有顯著增加(P<0.05),說(shuō)明運(yùn)動(dòng)能力隨乙酸含量的增加而增強(qiáng)。有報(bào)道稱,代謝酶乙酰輔酶A合成酶2(acetyl-CoA synthase 2,ACSS2)會(huì)直接調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物神經(jīng)元的組蛋白乙?;涂臻g記憶[27],ACSS2通過(guò)直接結(jié)合染色質(zhì)將乙酸代謝與神經(jīng)元基因調(diào)控聯(lián)系起來(lái),并確定了這種機(jī)制在海馬記憶鞏固中的重要作用。來(lái)自肝臟中酒精代謝的乙酸鹽被運(yùn)輸?shù)酱竽X,并很容易并入ACSS2依賴的組蛋白乙?;硗庖宜峥梢哉T導(dǎo)在原代海馬神經(jīng)元中包括信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和學(xué)習(xí)記憶方面的基因表達(dá)[28],而實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明乙酸對(duì)記憶能力和行為能力方面的積極影響。
在不同比例酯的實(shí)驗(yàn)組中,對(duì)比逃逸潛伏期,只有E4組[(13.6±6.3)s]在4 h時(shí)與對(duì)照組[(25.4±4.1)s]有顯著性縮短(P<0.05),而實(shí)驗(yàn)組之間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05),說(shuō)明此范圍內(nèi)的酯類對(duì)小鼠認(rèn)知能力無(wú)明顯影響;但對(duì)比在1 h和4 h時(shí)游泳速度,E1組[(98.2±12.6)mm/s、(151.0±11.6)mm/s]與其他組顯著降低(P<0.05),說(shuō)明高酯含量對(duì)小鼠的運(yùn)動(dòng)能力有負(fù)面作用。
酒精代謝主要在肝臟中進(jìn)行,而肝臟中主要由ADH為主,過(guò)氧化氫酶和微粒體酒精氧化系統(tǒng)為輔的三大途徑代謝,酒后小鼠的乙醇代謝酶及急性酒精肝損傷結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖2 不同醇酸酯比例下小鼠乙醇代謝酶和乙醇誘導(dǎo)氧化應(yīng)激變化Fig.2 Variation of ethanol metabolizing enzymes and ethanol induced oxidative stress under different alcohols,acids and esters ratios
在不同比例雜醇的實(shí)驗(yàn)組中,F(xiàn)3、F4與F1、F2相比在ADH、ALDH和CAT活性均有顯著增強(qiáng)(P<0.05),表明異戊醇降低了乙醇代謝相關(guān)酶的活性,這與之前代謝參數(shù)結(jié)果一致。在不同比例酸的實(shí)驗(yàn)組中,A3、A4的ADH、ALDH和CAT活性與A1、A2的相比顯著增強(qiáng)(P<0.05),說(shuō)明乙酸提高了乙醇代謝相關(guān)酶的活性。在不同比例酯的實(shí)驗(yàn)組中,E1較其他組在ADH和CAT的酶活性低,高酯含量會(huì)降低ADH和CAT的酶活性。
乙醇代謝是一個(gè)劇烈的氧化還原過(guò)程,反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生較多的活性氧簇(reactive oxygen species,ROS),ROS會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致氧化應(yīng)激和肝細(xì)胞損傷,MDA濃度是一個(gè)很好的反映脂質(zhì)過(guò)氧化的程度指標(biāo),而抗氧化酶,如SOD、CAT等,在細(xì)胞抗氧化應(yīng)激中起重要作用。F3、F4與F1、F2相比在MDA含量有顯著減少(P<0.05),在SOD、GSH-Px活性有顯著增強(qiáng)(P<0.05),說(shuō)明異戊醇會(huì)加重乙醇誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化,降低SOD、GSH活性。而酸和酯組成的變化對(duì)乙醇代謝酶及急性酒精肝損傷不明顯。
根據(jù)市場(chǎng)上13種商品酒的主要成分及其比例配制出12種不同醇酸酯比例酒樣進(jìn)行小鼠實(shí)驗(yàn),研究醇酸酯的比例對(duì)小鼠乙醇代謝、行為能力、記憶能力、乙醇代謝酶及急性酒精性肝損傷保護(hù)的影響。結(jié)果表明,過(guò)高的雜醇尤其是異戊醇含量會(huì)抑制乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶活性,從而影響乙醇在體內(nèi)的代謝,同時(shí)也會(huì)降低小鼠記憶能力,因此應(yīng)盡量控制雜醇油尤其是高分子量雜醇的含量。適度高濃度的乙酸有利于促進(jìn)乙醇代謝,同時(shí)阻止其他組分對(duì)乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶活性的抑制作用,且會(huì)刺激小鼠記憶能力,顯著降低潛伏逃脫時(shí)間,可適當(dāng)增加其在白酒中的含量。酯比例的變化在實(shí)驗(yàn)中影響較小。該研究成果可為高質(zhì)量白酒的生產(chǎn)提供有益指導(dǎo)。