葡萄酒与人体健康研究进展

葡萄酒与人体健康的研究进展

许引虎1，张方方1，张衡2，卢发2，施清3

（1.湖北省酵母功能重点实验室，湖北宜昌443003

2.安琪酵母股份有限公司，湖北宜昌443003

3.国家酵母技术研究推广中心，湖北宜昌443003）

摘要葡萄酒中含有多的多酚类物质，如白藜芦醇，皮酮和儿茶酚等，具有抑制冠心病，动脉硬化，消除自由基，抗癌和抗炎症等作用。适量饮用葡萄酒有益于身体健康。本文介绍了葡萄酒中的多酚类物质，以及他们的生理活性，从生物化学及医学角度对他们进行了综述。

关键词葡萄酒；多酚类物质；生物活性；保健功能

人类酿造葡萄酒已有八千多年的悠久历史，葡萄酒营养丰富，是一种世界性的饮料。2004年世界葡萄酒产量就已达到2870万吨，2000-2010年中国葡萄酒产量保持了年均20%的复合增长率，在2010年突破了100万吨，跃居全球十大葡萄酒主产国。对葡萄酒保健功能的研究由Richard 在1987 年提出“法国悖论”之后，这一结论应起了世界医学界的震动，对葡萄酒保健功能的深入研究由此展开，特别是近年来光谱、色谱等先进分析技术在这一领域的应用，以及各学科的交叉渗透，使得这一领域的研究取得了令人鼓舞的成绩。经过对葡萄酒成分的分析研究，发现葡萄酒中含有大量的多酚类物质,如白藜芦醇、儿茶酚、表儿茶精、槲皮酮和芸香苷等，这些多酚类物质具有抗氧化功能，可抑制低密度脂蛋白的氧化，预防心血管疾病以外，具有抗癌、抗炎症和血小板凝聚等功能。本文对葡萄酒中的活性物质以及保健功能进行了综述。

1葡萄酒中的活性物质

现在已经分离、鉴定的多酚类物质主要有：白藜芦醇、儿茶酚、表儿茶精、槲皮酮、芸香苷、杨梅酮和没食子酸等。这些物质在不同的葡萄酒中含量不同，红葡萄酒中的含量比白葡萄酒中的含量多，不同品牌的葡萄酒之间也有差别。

1.1 白藜芦醇( resveratrol)

白藜芦醇学名为1,2一二苯乙烯，是葡萄对于真菌侵染作出反应而产生[作者简介]：许引虎（1982-），高级技术主管，中国酒业协会国家级品酒师，中国食品科技学会葡萄酒分会理事，多年从事酿酒微生物辅料的开发和产品应用技术研究，已发表文章10多篇，申请国家专利4项。

的一种植物抗毒素，其存在形式主要有四种，即顺式白藜芦醇、反式白藜芦醇以及顺式、反式白藜芦醇糖苷。后两种形式在肠道中在糖苷酶的作用下可释放出白藜芦醇。白藜芦醇产生于叶表皮和浆果果皮中，因此，随着葡萄酒生产工艺的不同，其中白藜芦醇的含量也有较大的差异，一般的趋势是白葡萄酒中的含量<桃红葡萄酒<红葡萄酒，这主要是与对果皮浸渍时间的长短有关[21]。由于白葡萄酒浸渍时间短，使得白葡萄酒中白藜芦醇含量较低。Kerry 等[2 ]研究了日本不同地区的42种红、白葡萄酒中的白藜芦醇及其异构体，发现红葡萄酒中平均含量为4137 mg/ L，白葡萄酒中仅为0168 mg/ L。Goldberg 等[1]对450 种葡萄酒进行分析，发现不同酒中的反式白藜芦醇与顺式白藜芦醇的比例存在较大的差异。

1.2 槲皮酮( quercetin)

槲皮酮属于黄酮类化合物，广泛存在于多种植物如洋葱、茶叶和葡萄之中。槲皮酮在葡萄酒中的含量因酒的产地不同而异，José等[5] 检测了葡萄牙大陆和Azorer 岛的12 种葡萄酒中槲皮酮，其平均含量分别是4138 和5157 mg/ L ，大陆的9 种葡萄酒中含量从2139 到7162 mg/ L 不等，Azorer 岛的3种葡萄酒相差较大，最大值为11195 mg/ L，最小值为1181 mg/ L 。

1.3 花色素苷( anthocyanin)

花色素苷是一种天然多酚类化合物，它主要存在于葡萄皮中，葡萄的红色主要是由它决定的。花色素苷中常带有不同的甲基或甲氧基。与花色素苷结合最多的单糖主要有葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和果糖。葡萄糖苷一般比相应的其他苷配基稳定，糖苷化和酰化是提高花色素苷溶解性的2 种方法。意大利红葡萄酒中存在的较多的花色素苷主要有锦葵花素葡萄糖苷，花青素葡萄糖苷，花翠素葡萄糖苷等。花色素苷在葡萄细胞中比较稳定，一旦离开这个环境就会发生一系列的反应。在酿造过程中，花色素苷单体会与其他的黄酮类物质或醛反应生成聚合花色素苷。花色素苷在酸性条件下稳定，在中性条件下迅速分解。从这一点来看，花色素苷不能作为生理抗氧化剂。但在Tsuda 等人[6]的试验中，花色素苷在生理环境下表现出强烈的抗氧化活性。

1.4 其他的活性成分

葡萄酒中还含有如儿茶酚、表儿茶酚、酚醛酸等多酚物质。Vinas等[7]利用液相色谱测定了葡萄酒中的酚类物质，儿茶酚是酚类化合物中含量最多的，但不同的葡萄酒含量差别较大。红葡萄酒中儿茶酚含量最高的是Cabernet297，含量为12418μg/mL，含量最低的是GranNoval297，含量为3015μg/mL。表儿茶酚含量最高为2418μg/ mL，最低为2118μg/mL。

2 葡萄酒的生物活性及保健功能

2.1 葡萄酒的抗氧化剂功能

自Harman 于1956 年和Tappel 于1968 年提出,抗氧化物可使人长寿以来，他们的推断已被许多后人不断证实。实验发现抗氧化物在试管内、体外和体内具有保护许多系统免受自身和外来的有害物质的毁性攻击的能力。这些有害物质中的大多数是自由基。从化学上讲，自由基是具有未配对、未共享单电子的化学实体。由于它们具有单电子，所以它们在一定程度上是不稳定，即寿命很短;又由于它们是高度活性的，为得到化学稳定性，它们或失去或得到电子。因此，它们是非常容易与许多分子如膜脂质和DNA进行反应的，而且在反应过程中，经常引起这些分子永久性的破坏。每天我们都经受着这些反应，没有组织或细胞不受自由基的攻击。我们经受的最有破坏性的自由基是以氧为基础的。葡萄酒中许多成分能在人体内起到抗氧化物作用。抗氧化物可以许多方式进行作用。最简单的方式是能有效地清除活性物质。另外一种方式是对被作用基质，或是提供一个氢原子(含有一个未配对电子)，或是提供氢化物(含有两个配对电子)；这些是典型的一个或两个电子的还原作用。在提供氢原子这类方式中,典型的物质是水杨酸和苯甲酸。适合于提供氢化物的方式中，除了FMNH、FADH 和NAD ( P) H 的辅酶外，硫醇、氢醌(邻位和对位) 和其它类似氢醌结构的化合物(如抗坏血酸) 是属于这一类的。葡萄和红葡萄酒中含有相当量的酚类物质，葡萄酒中的抗氧化物如水杨酸、苯甲酸和它们的代谢物属于自由基清除剂这一类。但还有大量其它物质具有氢醌的邻位或对位羟基结构特征，如没食子酸、2 ,3 - 和2 ,5 - 二羟基苯甲酸、表儿茶酚、槲皮酮和葡萄皮色素- 花青素。从医学上讲，葡萄酒中，尤其是红葡萄酒中的多酚类物质，能通过抑制低密度脂蛋白(LDL) 的氧化而有助于防止冠心病、动脉粥样硬化的发生。由于多不饱和脂肪酸的氧化而导致LDL 性质的改变是促进动脉粥样硬化的重要因素。氧化作用影响到LDL 的载脂蛋白，改变了LDL 的生理化学和生物活性性质。因此，被氧化的LDL 失去了被特定的受纳体识别的性质，不能进行正常的分解代谢。葡萄酒中的多酚类物质，能够保护LDL 颗粒不发生形态的改变，从而保证了LDL 正常的代谢。更近一步的研究表明，这些物质能保护LDL 上与细胞膜结合的特定位点上的氨基酸残基。因此，葡萄酒中的多酚类物质能够抑制LDL 的氧化，从而防止动脉粥样硬化等疾病的发生。Camargo等[8]对22071人进行调查，发现每天饮2 杯酒的人心绞痛和心肌梗死的危险性分别降低到56 %和47 %。多酚类化合物的抗氧化方式以与自由基反应，络合起催化作用的金属为主。在由铜引起的LDL 氧化的过程中，白藜芦醇络合铜而抑制LDL 的氧化比黄酮类物质儿茶酚更有效，而儿茶酚对由AAPH引起的氧化的抑制比白藜芦醇效果更好。这说明，黄酮类物质如儿茶酚主要以消除自由基的方式抑

制LDL的氧化。在由叔丁基过氧化氢引起的DNA链的裂变和细胞毒性试验中，槲皮酮的保护作用主要表现为与铁络合的活性。由于氧化而引起神经细胞的死亡会导致许多疾病的发生。Ishige 等[9]利用小鼠海马细胞HT - 22 进行试验，在这个氧化模型中，外来的谷氨酸盐抑制胱氨酸的吸收并消耗细胞内的谷胱甘肽，导致活性氧的积累和Ca2 +流入的增加，最终引起神经细胞的死亡。在试验中，作者认为能保护细胞不受谷氨酸盐破坏的类黄酮在结构上有3 个特点：C3位上的羟基化，不饱和C环与疏水性。在这一过程中抗氧化作用有3 种机理：直接影响谷胱甘肽的代谢，作为抗氧化剂起作用，保持较低的Ca2 +流入量。

2.2抗氧化剂的保健作用

2.2.1 抗氧化物对眼睛的保护作用

抗氧化物也可帮助保持一些重要的巯基(硫醇) 如谷胱甘肽中巯基的完整性。谷胱甘肽在体内平衡机制上被大量需要以保护人脑线粒体的DNA、有利于氨基酸的肠吸收和预防白内障的形成。谷胱甘肽容易被体内和体外物质如活化氧和辐照氧化硫为二物( - S - S - )，使对氧化损害的保护力降低。在眼睛里谷胱甘肽通过清除由光化学产生的自由基而保护眼睛。许多青少年甚至成年人经常无休止地看电视，强烈的光刺激可能会损害其视觉。但若其饮食中含有足够量的抗氧化物，上述情况便可避免。对于那些在计算机屏幕前工作时间相当长的人们来说，膳食来源的抗氧化物的需求可能会更大。通过其对谷胱甘肽的作用，葡萄酒抗氧化物可能对防止糖尿病和由此带来的后遗症如视觉损失有帮助作用。抗氧化物也可对由铁过量而引起的糖尿病有保护作用，因为一些含连烯二醇结构的抗氧化物如抗坏血酸和2,3 - DHB 在体内铁过量时，可将其有效除去。另外，抗氧化物可能帮助预防肝破坏，包括肝硬化和肝癌。

2.2.2 抗退化疾病(Antidegenerative disease)

近来许多的研究报告都涉及老年人退化疾病，如帕金森症、Alzheimer 症、痛风、风湿病、白内障和其它视觉障碍、以及风湿性关节炎。这些疾病是由于氧化损害的长期积累而导致明显的病症。这也说明了尽早、连续、适度地从膳食中摄取抗氧化物的重要性。

2.2.3 消炎和抗低密度脂蛋白

一些具有抗氧化性能的化合物也具有对人体消炎的能力。白藜芦醇能够抑制iNOS的活性，降低一氧化氮合酶的基因表达和酶活性，这种作用与白藜芦醇抗肿瘤和发炎的性质有关。槲皮酮能抑制星形细胞系中NO 的产生，Kim 等[10]发现，在巨噬细胞系RAW26417中槲皮酮有抑制炎症的活性，却不是因为直接抑制iNOS 酶活性来实现的。Raso等利用巨噬细胞系J 774A11

研究了在脂多糖诱导下黄酮类物质对NO和前列腺素E2 (PGE2)的影响。在试验中，槲皮酮和芹菜苷元对NO和TNF-α的产生抑制活性最强。作者认为黄酮类物质抑制iNOS 和COX- 2的表达可能是抗炎症的作用机制之一。Marion等[12]研究了白藜芦醇和槲皮酮与乙醇之间的协同效应。试验表明：乙醇提高了白藜芦醇和槲皮酮抑制iNOS 基因表达和清除NO的活性。另外一些葡萄酒抗氧化物如水杨酸和二羟基苯甲酸被证实不仅具有很强的退热和止痛功能而且还具有分隔能力，以防止密度脂蛋白及其氧化产物在心血管内膜上的形成和沉积的能力。乙醇及其代谢物乙醛可在体内防止低密度脂蛋白的形成。

2.3 乙醇与葡萄酒抗氧化物的协同作用

葡萄酒是饮料中独一无二的既含有乙醇还含有抗氧化物的产品。这种协同效应具有深远的健康含义。葡萄酒一旦由人体内分解乙醇的同一途径进入体内后，葡萄酒抗氧化物便受到保护。在肝脏和其它器官中，两种NAD 依赖的氧化酶—将乙醇转变为乙醛的乙醇脱氢酶和将乙醛转变为乙酸的乙醛脱氢酶，在每一步都产生NADH。NADH(每分解1分子乙醇便产生2个NADH) 能够还原失效的抗氧化物使之能被循环使用，在此过程中，NAD重新生成NAD再接着分解更多的乙醇。因为大多数佐餐葡萄酒含有约12%的乙醇，所以在分解乙醇过程中，会产生出过量的还原物质。因此，抗氧化物与乙醇的协同效应的健康含义是：(1) 抗氧化物被循环使用，使助氧化物的生成量降到最低，从而防止了组织被进一步氧化破坏；(2)抗氧化物可存在于还原状态；(3)由分解乙醇所产生的过量的NADH 被降低，从而使其它系统的还原破坏降到最低。葡萄酒的这些独一无二的性能是其它含醇饮料所不具备的。这也可部分解释为什么喝葡萄酒比喝同等数量的其它酒不容易醉。

2.4水杨酸的保健作用

白葡萄酒和红葡萄酒中典型的总水杨酸含量(游离的和结合的)分别为11. 0mg/ L和18. 5mg/L；2 ,3 - DHB含量分别为21. 0mg/ L和26. 5mg/L；2 ,5 - DHB 含量分别为22. 0mg/ L和28.5mg/L。这些化合物在红葡萄酒中比在白葡萄酒高，并取决于品种、葡萄藤的健康和加工实际情况(例如：葡萄皮接触时间、橡木桶老化和温度) 。这种普遍存在的化合物能促进健康，已有很长历史了。其医疗功能范围从普通的退热和止痛作用到由于其在血液中的血纤维蛋白溶解性能而使心血管健康良好，这一性能或许通过不同机理与乙醇共同达到。血纤维蛋白的形成在动脉粥状硬化血小板的形成和LDL氧化损害的病因学方面具有重要性。水杨酸也是一种能够抑制破坏性羟基自由基的卓越的抗氧化物。所以它可通过改善LDL氧化而具有抗凝血因子性能。水杨酸能有效地抵抗人体内的一些病毒性(如心内膜炎)和细菌性感染。葡萄酒中的水

杨酸及类似水杨酸的成分不仅通过其抗氧化作用，对肺癌、肺气肿、呼吸道感染和吸烟者不断增长的危险有一定的保护作用，而且已被证明对普通的寒冷有保护作用。

3葡萄酒能促进人体对铁的吸收

铁是人体内进行防御和呼吸功能的酶和系统的重要成分。葡萄酒中所含有的二醇化合物如2 ,3 -二羟基苯甲酸、花青素、表儿茶酚和槲皮酮也能够螯合金属，特别是过渡金属如铁，显示出与抗坏血酸一样的有益于健康的功能。可能对治疗缺铁性贫血和需铁多的育龄期妇女有帮助，对处于生长和发育阶段的青少年也有益。

4抗血小板凝聚

血小板的凝聚与花生四烯酸的代谢产物血栓素(TxA2)和前列腺环素(PGI2) 密切相关。TxA2是目前发现的最强的收缩血管物质和最强的血小板聚集剂之一。PGI2则是最强的血小板聚集抑制剂之一。白藜芦醇浓度为10 - 3mol/ L时能抑制花生四烯酸诱导的血小板凝聚。在采用血浆来评价白藜芦醇抗血小板凝聚的试验中[13],质量浓度为316μg/ L的反式白藜芦醇能使由胶原引起的血小板凝聚降低了5013 %。含有316 mg/ L多酚类物质和112μg/ L 的白藜芦醇的红葡萄酒，对血小板聚集的抑制率达42 % ，当112μg/ L反式白藜芦醇被加到同样的葡萄酒中，抑制率增加到78 %。反式白黎芦醇和槲皮酮还能抑制由凝血酶或者ADP 引起的血小板聚集。并且白藜芦醇能抑制TxB2 和HHT的合成以及在较小的程度上抑制122HETE的合成。葡萄酒和葡萄汁的对比试验表明[14]，葡萄酒和富含白藜芦醇的果汁增加了血小板对凝血酶引起的凝聚的抵抗性，并降低了TxB2的浓度。白黎芦醇32o2β2D2吡喃葡萄糖苷在血小板凝聚中的活性也有报道[15]，胶原作为诱导物时具有最高的活性。

5抗癌功能

大量的流行病学研究与动物试验表明，多酚类物质能阻止和抑制癌症的发生。作为一种抗氧化剂和抗诱变因素，多酚类物质能使致癌物毒性降低或消失，它还能通过诱导细胞分化抑制癌症的发展，对癌症发展的3个阶段具有抑制作用。Iwase 等[16]研究了黄酮衍生物对埃-巴二氏病毒( Epstein2Barrvirus)早期抗原激活的抑制作用。在试验的化合物中槲皮酮五烯丙基醚对小鼠皮肤癌的发生有明显的抑制作用。质量浓度为9 mg/mL的槲皮酮，能将由亚硝基二乙胺诱导的小鼠肺癌的发生率从7614 %降低到4414 %，它主要在癌变的初始阶段起作用[17]。雌酮硫酸酯经雌酮硫酸酯酶分解生成雌酮，是乳腺和子宫内膜肿瘤中雌酮的主要来源。如果能找到硫酸酯酶抑制剂，

有效地抑制雌酮的产生，最终将能控制依赖于雌酮生长的乳腺和子宫内膜肿瘤的生长。Huang等[18 ]的研究表明：槲皮酮能明显的抑制人体肝微粒体中雌酮硫酸酯酶的活性。最近发现在结肠癌和胃癌细胞中,槲皮酮能抑制细胞周期在G1/S的转变，并能阻止乳腺癌和喉癌细胞G2/M的转变。Casagrande 等人[19 ] 研究了黄酮类物质对人体黑色素瘤细胞OCM-1的细胞增殖和细胞周期的影响，发现能抑制细胞增殖的类黄酮中，在碳环C的第4位上有氧代基并且C2-C3之间是双键连接的黄酮具有最大的抗增殖活性。黄杉素C2-C3之间缺少双键，儿茶酚既没有双键C环第4位又缺少氧代基，因此它们不能抑制细胞的扩散。蛋白激酶C(PKC)在控制细胞的生长和调控的信息传导过程中是一个关键因素，并且它与肿瘤的发生有关。PKC的激活以及合成酶的DNA的激活在癌症的启动过程中起着重要的作用。一些酚类化合物如槲皮酮，桑色素和山柰酚能抑制PKC的活性。PKC的这些抑制剂能抑制癌细胞的生长和扩散。血管新生(angionenesis)与肿瘤的发生、发展有着密切的关系，阻止血管新生的过程将有助于抑制肿瘤的生长。红葡萄酒中的白藜芦醇和槲皮酮，在浓度为6～100μmol/ L时能抑制牛主动脉内皮细胞的生长[20 ] 。白藜芦醇对牛主动脉内皮细胞生长的抑制作用能与它能抑制环加氧酶(cyclooxygenase)有关。由于环加氧酶的异构体COX -1能调节血管内皮细胞中的血管新生。因此，白藜芦醇可能通过阻止COX-1来抑制血管新生。槲皮酮抑制血管新生的活性可能是通过抑制PKC来实现的。PKC是细胞膜上信号转导和细胞生长诱导过程中关键的一种酶。PKC 抑制剂也能抑制血管新生，因此白藜芦醇和槲皮酮的抗癌性质可能是通过抑制血管新生来实现的。6展望

葡萄酒对人体作用非常复杂，是葡萄酒中所含各种化合物以及人的心理因素共同作用的结果。尽管葡萄酒中所有的抗氧化物和其它成分的协同效应，在葡萄酒的保健作用方面都起到了很重要的作用，但或许是水杨酸及其代谢物的含量和其它化合物如表儿茶酚、槲皮素与乙醇一起，是葡萄酒与吸烟这种“法国悖论”的答案。对葡萄酒成分可能的健康保健功能的研究正方兴未艾。葡萄酒有益于人体健康，具有防止冠心病，动脉粥样硬化以及抗癌和抗发炎等功能。但是，这些试验大多都是在人体外进行的，在人体内多酚类物质会受所处环境的影响。因此，要想了解葡萄酒及多酚类物质在人体内的作用，还有待于进一步的研究。另外，过去的一些研究主要着重于葡萄酒中的酚类物质，而忽略了乙醇与酚类物质协同效应的影响。随着研究的深入和扩展，对葡萄酒以及其中的多酚类物质的生物活性、代谢途径和作用机理的理解将更加深入，并为人们更好的认识葡萄酒以及其中的多酚类化合物的保健功能提供了条件。

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Polyphenols in Wine and Their Health Functions

ABSTRACT Epidemiological studies showed that moderate consumption of wine is beneficial to health .The further studies demonstratted that red wine contains high levels of polyphenols ,such as resveratrol , quercetin and catechin, they are antioxidants and possess the inhibition of coronary heart disease and atherosscleronsis, free radical scacenging activity, anticancer and

anti-inflammatiory properties. This paper reviewed the type and concentration of polyphemols in wine, their bioactivities and mechanism.

Key words wine,polypenol, bioactivity, health function